阅读说明：本技术 锌电解开槽方法 (Zinc electrolytic grooving method ) 是由 姚应雄 朱北平 成世雄 陈先友 俞凌飞 席阳 孔正国 高占勋 陈钢 陈玉兵 李科 于 2020-06-15 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种锌电解开槽方法。该方法巧妙地利用一半的阴极板实现全部阳极板的镀膜,大幅降低投产初期风险；镀膜完成后巧妙地将阴极板极距由180mm调至90mm(设计值),且位于电解槽正中,便于生产组织和后期加板提产,有利于系统稳定运行；通过合理的工艺控制、严谨有序的过程操作,实现阳极板的高效镀膜,从而缩短镀膜时间,提升开槽效率,快速转入正常生产；阳极板上绝缘套、绝缘夹、绝缘子的安装,能有效避免阳极板因短路引起烧损,保证镀膜过程的顺利进行,从而达到良好的镀膜效果,同时有效防止阳极板溶解引起析出锌含铅超标,保证0#锌产出。(The invention discloses a zinc electrolytic grooving method. The method skillfully utilizes half of the cathode plates to realize the film coating of all the anode plates, thereby greatly reducing the initial risk of production; after the film coating is finished, the polar distance of the cathode plate is skillfully adjusted from 180mm to 90mm (a design value), and the cathode plate is positioned in the middle of the electrolytic bath, so that the production organization and the late-stage plate adding and yield increasing are facilitated, and the stable operation of a system is facilitated; the high-efficiency film coating of the anode plate is realized through reasonable process control and strict and orderly process operation, so that the film coating time is shortened, the slotting efficiency is improved, and the normal production is quickly switched to; the installation of insulating cover, insulating clamp, insulator on the anode plate can effectively avoid the anode plate to arouse the scaling loss because of the short circuit, guarantees going on smoothly of coating film process to reach good coating film effect, effectively prevent simultaneously that the anode plate from dissolving and arousing that the zinc that separates out contains lead and exceeds standard, guarantee 0# zinc output.)

锌电解开槽方法

技术领域

本发明涉及冶金领域，具体而言，涉及湿法炼锌的锌电解开槽方法。

背景技术

新建湿法炼锌企业锌电解开槽至关重要，因阳极板为铅银合金板，开槽生产前往往需要对新阳极板进行预镀膜处理，让阳极板表面形成一层致密的氧化铅膜，防止新阳极的腐蚀，提高锌片质量和延长阳极板使用寿命。一些新建湿法炼锌企业在电解开槽生产过程中，由于未进行阳极镀膜，或者未掌握镀膜关键工艺导致镀膜失败，或者因阳极绝缘措施不当，导致投产后阴阳极接触短路严重，阳极板严重腐蚀，甚至烧穿，产出大量1#锌甚至2#锌，且增加电耗，降低电效，明显增加生产成本，若处置不当，此状将难以扭转，对生产极为不利，给企业造成巨大的经济损失。

由此可见，现有的锌电解开槽方法仍有待改进。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出锌电解开槽方法。该方法具有快速、稳定、高效等优点，可保证阳极板的顺利镀膜，对企业顺利开产以及提高经济效益具有重要意义。该锌电解开槽方法的整理流程包括：提供a个电解槽，每槽满槽装n+1片阳极板、n片阴极板，其中，a为大于等于3的自然数，n为大于等于6的偶数。具体流程为：进行阳极板绝缘防护→n+1片阳极板以90mm同极距入槽、n/2片阴极板以180mm同极距入槽在奇数工位→电解槽注入镀膜溶液→通电，进行第一镀膜处理→进行第一阴极板调整(同极距180mm)→进行第二镀膜处理→进行第二阴极板调整(同极距由180mm变至90mm)→开槽结束，转入正常生产。

在本发明的一个方面，本发明提出了一种锌电解开槽方法。根据本发明的实施例，该锌电解开槽方法包括：

(1)提供a个电解槽，设计为每槽满槽装n+1片阳极板、n片阴极板，其中，a为大于等于3的自然数，n为大于等于6的偶数；阳极板安装好绝缘套、绝缘夹和绝缘子，做好每个所述电解槽中装入n+1片阳极板和n/2片阴极板，所述阴极板安装在所述电解槽的奇数工位，所述阴极板与所述阳极板并联交错安装；

(2)向所述电解槽中注入镀膜溶液，并进行第一镀膜处理，以便在所述阳极板表面形成氧化铅膜，得到镀膜阳极板，在所述阴极板表面形成锌，得到镀锌阴极板；

(3)进行第一阴极板调整：向所述第1电解槽的偶数工位补装入n/2片新阴极板或(n-2)/2片新阴极板，将第1电解槽中奇数工位的n/2片镀锌阴极板移至第2电解槽的偶数工位；将第2电解槽中奇数工位的n/2片镀锌阴极板移至第3电解槽的偶数工位；按照将上一电解槽中奇数工位的n/2片镀锌阴极板移至下一电解槽的偶数工位的规则重复操作，直至将第(a-1)电解槽中奇数工位的n/2片镀锌阴极板移至第a电解槽的偶数工位，将第a电解槽奇数工位的n/2片镀锌阴极板取出放入咬槽；

(4)进行第二镀膜处理，以便在所述镀膜阳极板的表面进一步形成氧化铅膜，所述镀锌阴极板的表面进一步形成锌；

(5)进行第二阴极板调整：向所述第1电解槽的奇数工位补装入n/4片新阴极板或(n-2)/4片新阴极板，将第1电解槽中偶数工位的n/2片镀锌阴极板取出剥锌后，将n/4片或(n-2)/4片剥锌后的阴极板装入第1电解槽的偶数工位，剩余的剥锌后的阴极板移至第2电解槽的奇数工位；将第2电解槽中偶数工位的n/2片镀锌阴极板取出剥锌后，将n/4片或(n-2)/4片剥锌后的阴极板装入第2电解槽的偶数工位，剩余的剥锌后的阴极板移至第3电解槽的奇数工位；按照将上一电解槽中偶数工位的镀锌阴极板取出剥锌后，将n/4片或(n-2)/4片剥锌后的阴极板装入原电解槽的偶数工位，剩余的剥锌后的阴极板移至下一电解槽的奇数工位的规则重复操作，直至将第(a-1)电解槽中偶数工位的n/2片镀锌阴极板取出剥锌后，将n/4片或(n-2)/4片剥锌后的阴极板装入第(a-1)电解槽的偶数工位，剩余的剥锌后的阴极板移至第a电解槽的奇数工位，将第a电解槽偶数工位的n/2片镀锌阴极板取出剥锌。

根据本发明上述实施例的锌电解开槽方法，巧妙地利用一半的阴极板实现全部阳极板的镀膜，大幅降低投产初期风险；镀膜完成后巧妙地将阴极板极距变更为初始值的1/2，且位于电解槽正中，便于生产组织和后期加板提产，有利于系统稳定运行；通过合理的工艺控制、严谨有序的过程操作，实现阳极板的高效镀膜，从而缩短镀膜时间，提升开槽效率，快速转入正常生产。

另外，根据本发明上述实施例的锌电解开槽方法还可以具有如下附加的技术特征：

在本发明的一些实施例中，所述阳极板的同极距始终保持为90mm；所述阴极板进行第一阴极板调整后的同极距为180mm(只涉及阴极板奇、偶工位切换)，进行第二阴极板调整过程中的同极距为由180mm切换至90mm(此过程涉及阴极板的出槽剥锌作业)。

在本发明的一些实施例中，步骤(2)中，所述镀膜溶液的成分包括：H₂SO₄：80～100g/L，Zn²⁺：70～80g/L，Mn²⁺：6～8g/L；并控制注入电解槽时在1小时之内。

在本发明的一些实施例中，所述第一镀膜处理的条件包括：将电流密度升至350A/m²，保持3h；将电流密度由350A/m²降至50A/m²，保持12h；将电流密度由50A/m²升至80A/m²，保持12h；将电流密度由80A/m²升至100A/m²，保持24h。

在本发明的一些实施例中，所述第二镀膜处理的条件包括：将电流密度由100A/m²降至50A/m²，保持12h；将电流密度由50A/m²升至80A/m²，保持12h；将电流密度由80A/m²升至100A/m²，保持24h。

在本发明的一些实施例中，所述第一镀膜处理和所述第二镀膜处理中，控制所述镀膜溶液的成分包括：H₂SO₄：80～100g/L，Zn²⁺：50～60g/L，Mn²⁺：3～5g/L。

在本发明的一些实施例中，所述第一镀膜处理和所述第二镀膜处理中，温度为30～35℃。

在本发明的一些实施例中，所述阳极板上安装有绝缘套、绝缘夹和绝缘子。

在本发明的一些实施例中，所述镀膜溶液中进一步包括：碳酸锶和骨胶中的至少之一，且开槽期间用量为设计值的1.5倍。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明一个实施例的阳极板及绝缘套、绝缘夹、绝缘子安装部位示意图；

图2和是根据本发明一个实施例的绝缘套的结构示意图，其中，a、b分别为绝缘套不同视角的结构示意图；

图3是根据本发明一个实施例的绝缘夹的不同视角的结构示意图，其中，a、b、c、d分别为绝缘夹不同视角的结构示意图；

图4是根据本发明一个实施例的绝缘子的不同视角的结构示意图，其中，a、b分别为绝缘子不同视角的结构示意图。

附图标记：

1：阳极板；2：绝缘套；3：绝缘夹；4：绝缘子。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的一个方面，本发明提出了一种锌电解开槽方法。下面根据本发明的实施例，对该锌电解开槽方法进行详细描述。根据本发明的实施例，该锌电解开槽方法包括：

(1)提供a个电解槽，将n+1片阳极板清洗拍平，在阳极板悬挂臂上安装绝缘套，中下部安装绝缘子、下部两侧边安装绝缘夹，以满槽规格装入电解槽，同极距为90mm(设计值)；n/2片阴极板清洗拍平后，以半槽规格装入电解槽，同极距为180mm(设计值的2倍)。其中，a为大于等于3的自然数，n为大于等于6的偶数，阴极板安装在电解槽的奇数工位(1、3、4、……、n-1)，装槽时阴阳极板通过导电铜排连接，并联交错悬挂于电解槽内。具体的，参考图1，在阳极板1的悬挂臂上安装绝缘套2，中下部安装绝缘子4，下部两侧边安装绝缘夹3。绝缘套、绝缘夹、绝缘子的结构示意图如图2～4所示。阴阳极板安装好后，再次检查导电头搭接，确保接触良好。

(2)向电解槽中注入镀膜溶液，并进行第一镀膜处理，以便在阳极板表面形成氧化铅膜，得到镀膜阳极板，在阴极板表面形成锌，得到镀锌阴极板。

根据本发明的实施例，该步骤中所采用的镀膜溶液的成分包括：H₂SO₄：80～100g/L，Zn²⁺：70～80g/L，Mn²⁺：6～8g/L。该步骤中，优选将镀膜溶液快速注入电解槽并循环均匀，时间控制在1h内。然后，接通直流电回路，开始阳极镀膜。第一镀膜处理中的电流条件控制为：将电流密度升至350A/m²，保持3h；将电流密度由350A/m²降至50A/m²，保持12h；将电流密度由50A/m²升至80A/m²，保持12h；将电流密度由80A/m²升至100A/m²，保持24h。第一镀膜处理过程中，应及时均匀补加新液，控制镀膜溶液中的主要化学成分为：H₂SO₄：80～100g/L，Zn²⁺：50～60g/L，Mn²⁺：3～5g/L。并将温度控制在30～35℃。

当阳极板镀膜面出现氧化铅膜(一般为棕褐色膜)时，第一轮镀膜完成。

(3)向第1电解槽的偶数工位补装入n/2片新阴极板或(n-2)/2片新阴极板，将第1电解槽中奇数工位的n/2片镀锌阴极板移至第2电解槽的偶数工位(2、4、6、……、n)；将第2电解槽中奇数工位的n/2片镀锌阴极板移至第3电解槽的偶数工位；按照将上一电解槽中奇数工位的n/2片镀锌阴极板移至下一电解槽的偶数工位的规则重复操作，直至将第(a-1)电解槽中奇数工位的n/2片镀锌阴极板移至第a电解槽的偶数工位，将第a电解槽奇数工位的n/2片镀锌阴极板取出放入咬槽。

(4)进行第二镀膜处理，以便在镀膜阳极板的表面进一步形成氧化铅膜，镀锌阴极板的表面进一步形成锌。

根据本发明的实施例，第二镀膜处理中的电路条件控制为：将电流密度由100A/m²降至50A/m²，保持12h；将电流密度由50A/m²升至80A/m²，保持12h；将电流密度由80A/m²升至100A/m²，保持24h。镀膜过程中，应及时均匀补加新液，控制镀膜溶液中的主要化学成分为：H₂SO₄：80～100g/L，Zn²⁺：50～60g/L，Mn²⁺：3～5g/L。并将温度控制在30～35℃。第二镀膜处理过程中，应及时均匀补加新液，控制镀膜溶液中的主要化学成分为：H₂SO₄：80～100g/L，Zn²⁺：50～60g/L，Mn²⁺：3～5g/L。并将温度控制在30～35℃。

(5)第二轮镀膜结束后，向第1电解槽的奇数工位补装入同极距为180mm的n/4片新阴极板或(n-2)/4片新阴极板，将第1电解槽中偶数工位的n/2片镀锌阴极板取出剥锌后，将n/4片或(n-2)/4片剥锌后的阴极板装入第1电解槽正中间的偶数工位，剩余的剥锌后的阴极板移至第2电解槽正中间的奇数工位；将第2电解槽中偶数工位的n/2片镀锌阴极板取出剥锌后，将n/4片或(n-2)/4片剥锌后的阴极板装入第2电解槽正中间的偶数工位，剩余的剥锌后的阴极板移至第3电解槽正中间的奇数工位；按照将上一电解槽中偶数工位的镀锌阴极板取出剥锌后，将n/4片或(n-2)/4片剥锌后的阴极板装入原电解槽正中间的偶数工位，剩余的剥锌后的阴极板移至下一电解槽正中间的奇数工位的规则重复操作，直至将第(a-1)电解槽中偶数工位的n/2片镀锌阴极板取出剥锌后，将n/4片或(n-2)/4片剥锌后的阴极板装入第(a-1)电解槽正中间的偶数工位，剩余的剥锌后的阴极板移至第a电解槽正中间的奇数工位，将第a电解槽偶数工位的n/2片镀锌阴极板取出剥锌。由此，阴极板会在第一轮的出槽剥锌回槽后位于电解槽正中，巧妙地将阴极板极距由180mm调至90mm(设计值)，便于生产组织和后期加板提产。

进一步地，出槽完毕后，可将电流密度升至300～400A/m²，转入正常生产。

根据本发明的实施例，上镀膜溶液中进一步包括：碳酸锶和骨胶中的至少之一。碳酸锶和/或骨胶的添加量可以为常规锌电解开槽方法中正常添加量的1.5倍。由此，可以进一步提高镀锌效果。

另外，根据本发明的实施例，开槽镀膜期间，应连续加速清理电解槽底部和阳极板板面的阳极泥，将清理周期缩短至1～2天。定期随机吊取部分极板查看镀膜效果，周期性检查槽面情况，剔除变形极板并回补，起吊极板回槽后及时矫正搭接偏移极板。

综上可知，根据本发明实施例的锌电解开槽方法，巧妙地利用一半的阴极板实现全部阳极板的镀膜，大幅降低投产初期风险；镀膜完成后巧妙地将阴极板极距由180mm调至90mm(设计值)，且位于电解槽正中，便于生产组织和后期加板提产，有利于系统稳定运行；通过合理的工艺控制、严谨有序的过程操作，实现阳极板的高效镀膜，从而缩短镀膜时间，提升开槽效率，快速转入正常生产；阳极板上绝缘套、绝缘夹、绝缘子的安装，能有效避免阳极板因短路引起烧损，保证镀膜过程的顺利进行，从而达到良好的镀膜效果，同时有效防止阳极板溶解引起析出锌含铅超标，保证0#锌产出。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。