Анодный сплав на основе свинца для электролитического получения цинка

(56) А. с. СССР Не 1144399, кл. С 22 С 11/02,1983 Заявка ФРГ Не 3341011, кл .С 22 С 11/00, 1985(54) АНОДНЬГЙ СПЛАВ НА ОСНОВЕ СВИНЦА ДЛЯ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОГО ПОЛУЧЕНИЯ ЦИНКА(57) Изобретение относится к сплавам на основе свинца, используемым для анодов при электроли тическом производстве цинка. Анодный сплав на основе свинца содержит, мас. серебро 0,470,49 кальций 0,08-0,12 магний 0,11-0,18 цинк 0,05-0,07 висмут 0,009-0,015 свинец остальное. Аноды изданного сплава при плотности тока 600 А/м 2 в электролите, содержащем 130-140 г/л цинка, 0,3 мг/л сурьмы, 1,5 мг/л кобальта, 0,15 мг/л меди, 250 мг/л хлора, 80 мг/л фтора, 5 г/л марганца, показали следующие свойства коррозионная стойкость (убыль веса анода) 0,20-0,21 мг/А.-ч,средний вес осадка цинка с одного катода 18,7518,87 кг, содержание свинца в катодном цинке 0,0071-0,0073 мас. , стоимость одного анода 195-197 руб.Изобретение относится к металлургии сплавов на основе свинца для изготовления анодов,используемых при электролитическом производстве цинка.Известен анодный сплав на основе свинца для электролитического получения цинка, содержащий, мас. серебро 0,5-0,02 кальций 0,101 сурьма 50.0002 свинец остальное (з-ка ФРГ Не 3341011, кл. С 22 С 11/00,1985).Недостатком известного сплава является пониженная коррозийная стойкость (убыль веса анода 0,24-0,28 мг/А ч).Целью изобретения является повышение коррозионной стойкости анодного сплава на основе свинца для электролитического получения цинка.Для этого в известный анодный сплав на основе свинца для электролитического получения цинка, содержащий серебро и кальций, дополнительно вводят магний, цинк и висмут при следующем соотнощении компонентов, мас. серебро 0,47-0,49 кальций 0,08-0,12 магний 0,110,18 цинк 0,05-0,07 висмут 0,009-0,015 свинец остальное.Введение в известный сплав компонентов магния, цинка, висмута в урезанных пределах позволяет повысить коррозионную стойкость анодного сплава (убыль веса составляет 0,20-0,21 мг/А ч). Приготовление анодных сплавов для всех примеров проводилось в чугунной емкости, установленной в нагревательную печь. Отливка анодных полотен проводилась из емкости с помощью дозатора в разъемной литьевой форме. Габариты отлитых полотен 1000 х 620 х 8 мм, средний вес 54,942 кг. К полученным анодным полотнам приваривались медно-свинцовые щтанги. Аноды взвещивались на электронных весах с точностью 1 г (мод. 3807-МР-8). Все типы анодов устанавливались в одну опытно-промышленную ванну. Снятие показателей проводилось при плотности тока 600 А/м 2 с использованием заводского электролита, содержащего 130-140 г/л цинка, сурьмы 0,1 мг/л, кобальта 1,5 мг/л, меди 0,15 мг/л, хлора 250 мг/л, фтора 80 мг/л, марганца 5 г/л.Данные получены после 28 суток испытаний.Пример 1 (по прототипу). В емкости расплавлялось при 360 С 300 кг чущкового свинца. Затем в расплав загружалось 0,11 (0,33 кг) кальция от веса свинца в емкости, сурьмы 0,0002 (0,0006 кг), 0,52 (1,56 кг) серебра. После 10 мин перемешивания было отлито 5 анодных полотен, содержащих мас. серебро 0,52 кальций 0,11 сурьма 0.0002 свинец 99,3698.За время испытаний вес одного анода с 74,893 снизился до 74,780 кг (0.28 мг/А ч), вес второго анода - с 75,200 до 75,103 кг (0.24 мг/А ч). В среднем убыль веса анода составила 105 г. Средний вес осадка цинка за 1 сутки с одного катода составил 18,66 кг. Расход постоянного тока на 1 т катодного цинка составил 3236 кВт-ч.Пример 2. В емкости расплавлялось при 360 С 300 кг чущкового свинца. Затем в расплав загружалось 0,12 (0,36 кг) кальция, 0,18 (0,54 кг. магния, 0,07 (021 кг) цинка, 0,01 5 (0,045 кг) висмута, 0,49 (1.47 кг) серебра. После перемещивания было отлито 5 анодных полотен, содержащих мас. серебро 0,49 магний 0,18 кальций 0,12 цинк 0,07 висмут 0,015 свинец 99,125.За время испытаний определено, что вес одного анода снизился с 75,120 до 75,039 кг (0.20 мг/А ч) и другого с 74,952 до 74,875 кг, (0,19 мг/А-ч). В среднем убыль веса анода составила 79 г. Средний вес осадка цинка за 1 сутки с одного катода составил 18,87 кг. Расход постоянного тока на 1 т катодного цинка составил 3200 кВт-ч. Содержание свинца в катодном цинке 0,0071 . Стоимость 1 анода составила 196 руб.Пример 3. В емкости расплавлялось при 360 С 300 кг чущкового свинца. Затем в расплав загружалось 0,08 (0,24 кг) кальция, 0,11 (0.33 кг) магния, 0,05 (0,15 кг) цинка, 0,009 (0,027 кг) висмута, 0.47 (1.41 кг) серебра. После перемещивания было отлито 5 анодных полотен, содержащих, мас . серебро 0,47 магний 0,11 кальций 0.08 цинк 0,05 висмут 0,009 свинец 99,281. За время испытаний определено, что вес одного контрольного анода с 75,324 снизился до 75,246 кг (0.19 мг/А-ч), другого с 75,116 до 75,031 кг(0,21 мг/А-ч). В среднем убыль веса анода составила 82 г. Средний вес осадка цинка за 1 сутки с одного анода составил 18,78 кг. Расход постоянного тока на 1 т катодного цинка составил 3224 кВт-ч. Содержание свинца в катодном цинке 0,0072 . Стоимость 1 анода составила 195 руб.Пример 4. В емкости расплавлялось при 360 С 300 кг чущкового свинца. Затем в расплав загружалось 0,10 (0,30 кг) кальция, 0,15 (0,45 кг) магния, 0,06 (0,18 кг) цинка, 0,010 (0,030 кг) висмута, 0,48 (1,44 кг) серебра. После перемещивания было отлито 5 анодных полотен, содержащих, мас. серебро 0,48 магний 0,15 кальций 0,10 цинк 0,06 висмут 0,01 свинец 99,2. За время испытаний определено, что вес одного контрольного анода с 74,892 снизился до 74,803 кг (0,22 мг/А-ч), другого с 75,206 - до 75,125 кг(0,20 кг/А-ч).19 В среднем убыль веса анода составила 85 г.Средний вес осадка цинка с 1 катода за одни сутки составил 18,75 кг. Расход постоянного тока на 1 т катодного цинка составил 3228 кВт-ч. Содержание свинца в катодном цинке 0,0073. Стоимость 1 анода составила 197 руб.Пример 5.В емкости расплавлялось при 360 С 300 кг чушкового свинца. Затем в расплав загружалось 0,04 (0.12 кг) кальция, 0,07 (0,21 кг) магния, 0,03 (0,09 кг) цинка, 0.007 (0,021 кг) висмута, 0,34 (1,02 кг) серебра. После перемешивания было отлито 5 анодных полотен, содержащих, мас. серебро 0,34 магний 0,06 кальций 0,04 цинк 0,03 висмут 0,007 свинец 99,523.За время испытаний определено, что вес одного контрольного анода с 74,862 снизился до 74,742 кг (0,28 кг/А-ч), другого с 74,956 до 74,837 кг (0,20 кг/А-ч). В среднем убыль веса одного анода составила 113 г. Средний вес осадка цинка с 1 катода за одни сутки составил 18,64 кг. Расход постоянного тока на 1 т катодного цинка составил 3234 кВт-ч. Содержание свинца в катодном цинке 0,0078 . Стоимость 1 анода составила 189 руб.Пример 6. В емкости расплавлялось при 360 С 300 кг чушкового свинца. Затем в расплав загружалось 0,14 (0,42 кг) кальция, 0,24 (0,72 кг) магния, 0,08 (0,24 кг) цинка, 0,017 (0,051 кг) висмута, 0,69 (2,07 кг) серебра. После перемешивания было отлито 5 анодных полотен, содержащих мас. серебро 0,69 магний 0,2474,748 кг (0,31 мг/А-ч). В среднем убыль веса с одного анода составила 121 г.Средний вес осадка цинка с 1 катода за одни сутки составил 18,56 кг.Расход постоянного тока на 1 т катодного цинка составил 3253 кВт-ч. Содержание свинца в катодном цинке 0,0074 . Стоимость 1 анода составила 226 руб.Данные примеров приведены в таблице.Как видно из таблицы, предложенный сплав в сравнении с прототипом имеет на 25 выше коррозионную стойкость, на 0,7 выдает больше катодного цинка, на 92 ниже содержание свинца в катодном цинке, что с учетом меньшей содержания серебра в сплаве на 0,04 снижает стоимость 1 анода на 12 рублей.Анодный сплав на основе свинца для электролитического получения цинка, содержаший серебро и кальций, отличающийся тем, что, с целыо повышения коррозионной стойкости, он дополнительно содержит магний, цинк и висмутпри СЛЕДУЮЩЕМ СООТНОШЕНИИ КОМПОНЕНТОВ, мас.кальций 0,14 цинк 0,08 висмут 0,012 свинец серебро 0,47-0.49 98,833. кальций 0,08-0.12 За время испытаний определено, что вес од- магний 0,11-0.18 ного контрольного анода с 75,126 снизился до цинк 0,05-0.07 75,009 кг (0,29 мг/А-ч), другого с 74,874 - ДО висмут 0,009-0.015 свинец остальное При- Коррозионная Ср. вес Содержа Стоимость мер стойкость сплава осадка ние 1 анода,цинка с 1 свинца в руб. ф убыль МГ/Ач катода кг катодном веса 1 о цинке, Ат анода, г По прототипу (пат. 1 105 0,26 18,66 0,0078 208 ФРГ) Предложен- 2 18,87 о,оо 71 196 18975 э 73 197 5 103 0,28 18,65 0,0078 189 6 121 0,3 18,56 0,0074 226Верстка Казпатент, исполнитель Любимов И.Ю. Корректор Горпиненко Т.И. Ответственный за выпуск Фаизова Э.З.