專利名稱：一種鎳電解用始極片的制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種電解行業(yè)用始極片的制備方法，特別涉及一種鎳電解提取或電解精煉用始極片的制備方法。
背景技術：
在本發(fā)明所屬的技術領域中，現行的公知技術是以不銹鋼板或鈦板為種板(或稱母板)生產鎳始極片，在電解槽中將種板電沉積鎳到一定的厚度(例如0. 5mm)，然后取出種板，剝離種板表面上的鎳鍍層，完整的剝離物經整平、修邊、壓紋和訂極耳等后續(xù)加工，制成始極片，不完整的剝離物則成為廢品。國內文獻《軋制法生產始極片的工藝及應用》(《礦業(yè)工程》第23卷第2期)闡述了用種板電解法制備始極片的流程(參見圖1)。公知技術中，通常用“成張率”的指標來描述種板電解和剝離過程的破損程度，具有代表性的成張率指標是> 85%，有高達15%的鍍鎳層不能制成始極片，這主要是以下兩種情況所致一種情況是鍍鎳層與種板之間的附著力過于牢固而無法從種板上剝離成完整的鍍鎳層(薄板)；另外一種情況是鍍鎳層與種板之間缺乏足夠的附著力，導致電沉積過程中鍍層自動剝離(蹦開或開裂)，從而造成破損。第二種情況多發(fā)生在以鈦板為種板的鎳始極片的電沉積過程中，因為鍍鎳過程產生收縮應力，而鈦表面與鍍層之間的附著力本身就很小，隨著鍍層厚度的增加，這種存在于鍍層內部的應力也在不斷地累加，當鍍層內部的收縮應力超出鍍層與種板之間的附著力極限時，通常會發(fā)生鍍層的自動剝離。從種板表面被整張剝離下來的鎳鍍層(薄板)，因為受到收縮應力和剝離力的作用，通常是卷曲狀的，需要用大型設備進行整平和壓紋，然后才能作為始極片用。種板本身則需要進行反復處理，以維持合適的附著力，加上使用過程中的腐蝕、損壞和脆裂，需要經常更換。因此，鎳的電解提取或電解精煉用始極片的制造過程是一個龐大的工程。與鎳電解相近的銅電解精煉行業(yè)，國外已經推廣使用連鑄連軋法制備銅始極片的新工藝，國內的銅電解精煉企業(yè)也開始了嘗試。與現行的鈦種板電解生產銅始極片的方法相比，連鑄連軋法可使電解銅車間實現高度機械化、自動化、連續(xù)化，從而大幅度提高生產效率。銅始極片的連鑄連軋工藝過程為(1)將電解銅板熔化成銅水后儲存在銅包中；(2) 使銅包中的銅水連續(xù)流過結晶器、鑄造成連續(xù)的銅坯；(3)使銅坯連續(xù)經過軋制線、制成連續(xù)的銅薄板；(4)使銅薄板連續(xù)經過酸洗線、去除軋制氧化皮；(5)再經分切、訂極耳等后續(xù)加工，制成銅始極片。雖然連鑄連軋工藝比鈦種板電解法制備銅始極片的生產成本高，但因為能大大增加電解銅產量，從而增加企業(yè)效益。與鎳相比，銅的熔點低、強度低、延展性好、高溫穩(wěn)定性強，適合連鑄連軋工藝。鎳的熔點比銅高370°C，且強度高、延展性差、高溫下易氧化成有毒的氧化物，氧化損失嚴重， 需要真空爐熔化，這些特性決定了連鑄連軋工藝不適合鎳始極片的制備，加之電解鎳的產量僅為電解銅的幾十分之一，因此，目前沒有連續(xù)制備鎳始極片的新工藝出現，仍然全部采用種板電解法。我國的金川集團公司，已開始采用鎳始極片聯動加工機組，以實現鎳始極片加工生產的自動化和規(guī)?；?，但這種聯動機組只限于把圖1中的流程以自動化的形式連接起來，并不具備連續(xù)制備鎳始極片的功效。

發(fā)明內容
本發(fā)明目的在于提供一種能夠克服鎳始極片加工過程中的技術缺陷、降低鎳始極片加工過程的勞動強度、適合大規(guī)模連續(xù)化生產、高效率制備鎳始極片的方法。本發(fā)明的目的是這樣實現的
(1)軋制至少把兩層泡沫鎳疊放在一起，用軋制的方法制成光亮無孔的金屬鎳復合薄
板；
(2)分切按設計尺寸或形狀分切成塊狀物；
(3)裝極耳用焊裝或鉚裝的方法裝極耳，即成為鎳始極片。泡沫鎳是以聚氨酯海綿為骨架(模板)，經導電化處理、電沉積金屬鎳、氧化、還原氣氛保護熱處理之后所得到的泡沫狀金屬鎳。泡沫鎳的空間結構單元的平均孔徑約為 600-1000微米，結構單元中單個骨架(筋條)的平均投影寬度約為60-100微米，將單層泡沫鎳軋制成薄板后，因為空間結構(孔)的投影面積不能被其上的全部骨架的投影所完全遮蔽，將呈現出肉眼可見的孔洞，沒有光亮的外觀，因此，單層泡沫鎳不能用作制備鎳始極片。 兩層或多層泡沫鎳之間具有類似尼龍粘鏈的“鏈合作用”，可以通過軋制的方法使兩層或多層泡沫鎳“鏈合”成一個整體，繼續(xù)增加軋制的壓力，最后可以形成光亮無孔的金屬鎳復合薄板，每層泡沫鎳之間均具有足夠高的附著力，使之成為一體。采用本發(fā)明方法制得的金屬鎳復合薄板具有良好的延展性，同時還具有易焊性， 使得裝極耳作業(yè)工序除采用鉚裝外，還可采用焊裝。此外，由于金屬鎳復合薄板易于剪切， 可根據電解槽的需要、產品外形的需要、或屏蔽電解過程中邊緣效應的需要切割成多邊形、 圓形、橢圓形或上述形狀的組合形狀。技術效果
(一)突破了現有鎳始極片加工過程的技術瓶頸
本發(fā)明徹底擺脫了現有鎳始極片加工技術所無法避免的應力開裂、剝離破損、整平和壓紋過程開裂等技術瓶頸的束縛，使得始極片制備過程完全受控，不存在加工過程中因種板電解和剝離作業(yè)所導致的廢損問題，也無需再用成張率指標評價制備過程中的廢損量。(二)始極片厚度均勻、尺寸穩(wěn)定、外觀平整
用種板電解槽制備始極片，同一電解槽內的各個種板以并聯的形式連接，電流在各個種板上自由分配，差別較大，導致始極片厚度(重量)的不均勻。同現有技術相比，用本發(fā)明所述方法制備的鎳始極片具有厚度均勻、尺寸穩(wěn)定、外觀平整等優(yōu)點，易于產出厚度均勻、 板面平整、無毛刺和結瘤、無邊緣效應的優(yōu)質電解鎳板。(三)始極片制備流程短、效率高，適合連續(xù)生產
本發(fā)明制備鎳始極片的方法，突破了原有技術只能用種板電解法制備鎳始極片的限制，擺脫了種板電解槽的束縛，免除了從種板上剝離始極片的作業(yè)、無需整平和壓紋作業(yè)， 可以實現連續(xù)作業(yè)，大幅度提高了始極片的加工效率、降低了鎳始極片制備過程中的勞動強度，具有重大的產業(yè)化價值。(四)用焊裝或鉚裝極耳代替訂耳機作業(yè)，尺寸定位精確，作業(yè)效率高按本發(fā)明所述方法制備的始極片，具有良好的可焊性，裝極耳作業(yè)工序除采用鉚裝外， 還可通過點焊、滾焊或其它合適的焊接方法焊裝極耳，尺寸定位精確、作業(yè)效率高，以取代勞動強度高、作業(yè)效率低、安裝精度差的訂耳機作業(yè)。有利于始極片在電解槽中的準確定位，有利于產出無毛刺、無結瘤、無邊緣效應的平整鎳板。


圖1一用種板電解法制備始極片的流程圖。應用實例實施例1
(1)將5層幅寬為1020mm、厚度為1.35mm、面密度為355 g · πΓ2的泡沫鎳疊放在一起， 用軋制設備制成光亮無孔的金屬鎳薄板；
(2)將軋制的薄板分切成1000mmX780mm的矩形塊狀物(極耳亦采用相同的薄板進行分切)；
(3)用點焊機焊裝極耳，即成為始極片。實施例2:
(1)將2層幅寬為1020mm、厚度為2.5mm、面密度為780 g · πΓ2的泡沫鎳疊放在一起， 用軋制設備制成光亮無孔的金屬鎳薄板；
(2)將軋制的薄板分切成高度為1000mm、上底820mm、下底760mm的倒梯形塊狀物(極耳采用實施例1中的薄板進行分切)；
(3)用點焊機焊裝極耳，即成為始極片。
權利要求
1.一種鎳電解用始極片的制備方法，由三個步驟依次構成，其特征為(1)軋制至少把兩層泡沫鎳疊放在一起，用軋制的方法制成光亮無孔的金屬鎳復合薄板；(2)分切按設計尺寸或形狀分切成塊狀物；(3)裝極耳用焊裝或鉚裝的方法裝極耳，即成為鎳始極片。
2.根據權利要求1所述的鎳電解用始極片的制備方法，所述的泡沫鎳是以聚氨酯海綿為模板，經導電化處理、電沉積金屬鎳、氧化、還原氣氛保護熱處理之后所得到的泡沫狀金屬鎳。
3.根據權利要求1所述的鎳電解用始極片的制備方法，所述的塊狀物可以是多邊形、 圓形、橢圓形或上述形狀的組合形狀。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電解行業(yè)用始極片的制備方法，特別涉及一種鎳電解提取或電解精煉用始極片的制備方法。包括(1)軋制至少把兩層泡沫鎳疊放在一起，用軋制的方法制成光亮無孔的金屬鎳復合薄板；(2)分切按設計尺寸或形狀分切成塊狀物；(3)裝極耳用焊裝或鉚裝的方法裝極耳，即成為鎳始極片。該方法突破了現有鎳始極片加工過程的技術瓶頸，制備流程短、效率高，適合連續(xù)生產；制備的始極片厚度均勻、尺寸穩(wěn)定、外觀平整；用焊裝或鉚裝的方法裝極耳，尺寸定位精確，作業(yè)效率高。
文檔編號C25C1/08GK102234822SQ20111008072
公開日2011年11月9日 申請日期2011年4月1日 優(yōu)先權日2010年11月5日
發(fā)明者朱彥文, ?？滴? 馬林波 申請人:梧州三和新材料科技有限公司