本发明属于冶金，具体涉及一种骨架式惰性铅基稀土阳极板及其制备方法。
背景技术：
1、湿法冶金具有能耗低、污染小、投资少和生产成本低等技术优势，在冶金领域具有很大的应用规模，尤其是湿法炼锌工业，世界锌产能有85%以上采用湿法炼锌，湿法炼锌主流工艺为锌精矿高温焙烧，浸出，净化，电积等工序。电积工序是湿法炼锌的核心工序之一，原理是以惰性材料作为阳极，铝材作为阴极，通直流电后，电解液中的锌离子接受电子在阴极板上沉积形成金属锌，阳极表面释放电子产生氧气。阳极板耐腐性和催化活性是影响电积过程能耗、阴极锌品质及生产成本的核心性能。目前锌电积工业阳极板主要为铅银二元合金阳极，该阳极具有生产技术稳定、成本低、效率高等技术优势，但该种材质阳极板面强度小、耐蚀性差、阳极析氧电位高等不足，造成锌品质不良、阳极使用寿命短、直流电耗高等问题。随着优质锌精矿的逐步消耗，为持续满足工业需求，多种锌精矿逐步被应用于生产金属锌，部分锌精矿具有氟氯含量高，对阳极板腐蚀速率大等，严重影响阳极板使用寿命及阴极锌品质。
2、根据相关研究，在铅银二元合金阳极中加入部分合金元素如ca、sr、la、ce等合金元素后可有效改善阳极性能：1）能有效提高阳极强度及硬度，在取装槽过程中收到碰撞不发生变形，减少电积过程阴阳极短路现象；2）合金元素能提高阳极耐腐蚀性，延长极板使用寿命，降低阴极锌片铅含量，提升阴极锌品质；3）提高阳极催化活性，降低析氧超电位，降低电积过程槽电压，进而降低电积过程直流电耗。但根据生产经验，在铅银二元合金阳极中加入合金元素后，阳极泥难以脱落，板面电流分布不均，板面易发生变形现象，从而增加阴阳极短路现象，严重影响正常生产，大幅度缩短极板使用寿命，电积过程直流电耗大幅度增加，锌片含铅高，影响锌产品品质。
3、针对传统锌电积工业用铅银二元合金阳极的不足，同时结合稀土合金阳极的技术优势以及实际生产中存在的问题，本发明提供了一种骨架式惰性铅基稀土合金阳极的制备方法，通过在板面内部安装金属网形成骨架结构，防止电积过程板面发生变形现象，杜绝阴阳极短路现象，该阳极可改善锌电积生产指标，如降低直流电耗、降低锌片含铅，同时延长阳极使用寿命，经济效益明显。
技术实现思路
1、本发明的第一目的在于提供一种骨架式惰性铅基稀土阳极板，第二目的在于提供所述的骨架式惰性铅基稀土阳极板的制备方法。
2、本发明的第一目的是这样实现的，所述的骨架式惰性铅基稀土阳极板是以挂锡铜条、金属网和铅合金压铸得到，所述的铅合金的成分包括：0.01-0.1%的ca、0.005-0.05%的sr、0.05-0.5%的la、0.05-0.5%的ce、0.2-1.0%的ag，余量为pb及不可避免的杂质。
3、本发明的第二目的是这样实现的，包括前处理和压铸步骤，具体包括：
4、a、前处理：
5、1）铅合金制备：将金属铅熔化后采用钟罩将配方配比的ca和sr压入铅液底部，待ca和sr完全溶解后再加入配方配比的la、ce和ag进行合金化，合金成分如下：0.01-0.1%的ca、0.005-0.05%的sr、0.05-0.5%的la、0.05-0.5%的ce、0.2-1.0%的ag，合金化完成加精炼剂精炼、造渣、扒渣后得到目标物铅合金备用；
6、2）挂锡铜条制备：
7、①将铜材加工成所需铜条，用除油剂将铜条表面油污去除、清洗、干燥，再用酸洗铜条表面去除表面氧化物、清洗、干燥得到待处理铜条；
8、②将待处理铜条放置在锡液内进行挂锡处理得到挂锡铜条备用；
9、3）洁净金属网制备：经金属网用除油剂清洗后自然干燥得到洁净金属网备用；
10、b、压铸：
11、将洁净金属网放置模具板面位置，同时将挂锡铜条放置在梁位置，合模，采用压铸工艺将铅合金液压入模具内，凝固后开模，自然冷却后得到目标物骨架式惰性铅基稀土阳极板。
12、本发明所述的骨架式惰性铅基稀土阳极板的制备方法，包括金属铅熔化，金属铅合金化处理；压铸模具型腔内放置金属网，铜排挂锡，压铸铅合金等。本发明以压铸技术制备技术，将金属铅加热熔化后，向铅液中加入合金元素，合金化完成后，精炼造渣，保温，同时将铜条进行除油、酸洗、清洗、干燥后挂锡。然后将金属网和挂锡铜条放置在压铸模具内，合模，采用高压铸造技术将铅合金液压至模具内，包裹铜条及金属网，铅合金凝固、冷却后即可得到骨架式惰性铅基稀土阳极板。
13、具体操作步骤如下：
14、（1）将金属铅装入感应炉内加热熔化，待铅完全熔化后加入合金元素；
15、（2）合金元素合金化完成后，加精炼剂精炼、造渣、扒渣，备用；
16、（3）将铜材按照相关图纸加工成所需铜条，用除油剂将铜条表面油污去除，清洗、干燥，再用酸洗铜条表面去除表面氧化物，清洗、干燥；
17、（4）将干燥后的铜条放置在锡液内挂锡处理；
18、（5）用除油剂清洗金属网，清洗完成后待自然干燥；
19、（6）将挂锡铜条和金属网同时放置在压铸模具内；
20、（7）压铸模具合模，采用压铸工艺将铅合金液压入模具内，合金液填充模具内部，并包裹铜条及金属网；
21、（8）待铅合金液完全凝固后，开模，取出产品，自然冷却后即可得到骨架式惰性铅基稀土阳极。
22、进一步的，步骤（1）所述的金属铅，为纯铅，其纯度大于99.99%。
23、进一步的，步骤（1）所述的感应炉，为工业常用的电磁感应炉，包括中频炉、工频炉等。
24、进一步的，步骤（1）所述的合金元素，包括ag、ca、sr、la、ce等金属，合金成分如下：0.01-0.1%的ca、0.005-0.05%的sr、0.05-0.5%的la、0.05-0.5%的ce、0.2-1.0%的ag。
25、进一步的，步骤（2）所述的合金化过程，合金化时熔炼温度为650-750℃，采用钟罩将ca、sr压入铅液底部，待ca和sr完全溶解后再加la、ce和ag。
26、进一步的，步骤（2）所述的精炼剂，为工业用氯化铵。
27、进一步的，步骤（3）所述的铜材，其材质为t1铜或者t2铜。
28、进一步的，步骤（3）所述的除油剂，为工业用除油剂。
29、进一步的，步骤（3）所述的酸洗，酸为工业稀盐酸或者工业稀硫酸，酸洗时间为1-3min，酸洗温度为20-50℃。
30、进一步的，步骤（3）所述的干燥，干燥温度为60-80℃，时间为10-30min。
31、进一步的，步骤（4）所述的挂锡，锡为液态锡，纯度大于99.9%，挂锡温度为300-450℃。
32、进一步的，步骤（5）所述除油剂，与步骤（3）所述的除油剂一致。
33、进一步的，步骤（5）所述金属网，金属网为纯钛网、镍网或锆网，金属网直径0.5-2mm，网孔为10-30mm。
34、进一步的，步骤（6）所述压铸模具，为工业用常规压铸模具。
35、进一步的，步骤（7）所述压铸工艺，压铸设备为工业高压压铸机，压铸时铅合金液400-700℃，压力为5-50mpa，压射速度为5-50m/s。
36、进一步的，步骤（8）所述的凝固，铅合金温度降至200℃以下。
37、本发明的有益效果是：
38、（1）本发明提供的惰性铅基稀土阳极耐腐蚀性好、阳极析氧电位低、板面强度大，电积过程可降低直流电耗，阴极锌片含铅低。
39、（2）本发明提供的惰性铅基稀土阳极中加入金属网后，可有效防止电积过程板面出现局部变形情况，有效杜绝阴阳极短路现象，改善实际生产。
40、（3）本发明提供的惰性铅基稀土阳极采用压铸一次成型，杜绝大量的焊接工作，可省去压延等工序，产品生产效率高，且板面材料组织结构为树枝状、晶粒大、晶界面积小，耐腐蚀性优。
1.一种骨架式惰性铅基稀土阳极板，其特征在于，所述的骨架式惰性铅基稀土阳极板是以挂锡铜条、金属网和铅合金压铸得到，所述的铅合金的成分包括：0.01-0.1%的ca、0.005-0.05%的sr、0.05-0.5%的la、0.05-0.5%的ce、0.2-1.0%的ag，余量为pb及不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的骨架式惰性铅基稀土阳极板，其特征在于，所述的金属网为纯钛网、纯镍网或纯锆网。
3.一种权利要求1或2所述的骨架式惰性铅基稀土阳极板的制备方法，其特征在于包括前处理和压铸步骤，具体包括：
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述的金属铅为纯铅，其纯度大于99.99%。
5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，a步骤1）中合金化的熔炼温度为650~750℃。
6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，a步骤1）中所述的精炼剂为工业用氯化铵。
7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述的酸洗是采用工业稀盐酸或工业稀硫酸进行酸洗，酸洗的时间为1~3min，酸洗的温度为20~50℃。
8.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，a步骤2）中所述的干燥的温度为60~80℃，时间为10~30min。
9.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，a步骤2）中所述的挂锡的温度为300~450℃。
10.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，b步骤中所述的压铸工艺中压铸时铅合金液温度为400~700℃，压力为5~50mpa，压射速度为5~50m/s。
