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1、行业标准银饼编制说明(讨论稿)银饼标准起草小组二零二叁年二月银饼行业标准(讨论稿)编制说明一、工作简况1任务来源根据全国有色金属标准化技术委员会有色标委202317号文件关于转发2023年第一批行业标准制(修)定项目计划的通知,工信厅科函(工信厅科函202394号)其中附件22023年第一批有色金属行业标准修订和外文版项目计划表序号第214项(项目计划为2023-0214T-YS)银饼行业标准由襄阳化通化工有限责任公司、金川集团股份有限公司、湖北文理学院负责起草制定,完成年限2023年。2立项目的和意义银具有良好的力学、物理和化学性能。在电镀过程中对各种金属和非金属具有较好的附着力。镀层具有较
2、高的强度、延展性、成形性。近年来随着国家各产业快速发展,银阳极材料的第一代产品:镇板、镶块等传统资源型材料,已不能适应市场需求。银饼是银阳极材料的高端产品。其特点是形状呈圆饼状,直径为25mm。相对于其他电解锲产品,它具有更优良的电化学性能、装载填充度高、抗阳极钝化性能大幅提高、流动性好、在钛篮中填充密度高、有效阳极面积大、外观清洁、光滑、无气孔、无夹杂等优点。银饼是应用于精密电子、军工、钢铁、工业机器人、航空和航天行业中高技术领域的一种基础材料,其消耗量逐年增加,应用前景广阔。银饼在高强度、高负载、高速和高腐蚀环境下使用具有重要的作用,如用于钢铁行业,核心设备结晶器的冷却铜板表面,使其具有卓
3、越的耐热耐磨性能。国家标准GB/T6516-2010电解银中产品为传统资源型电解材料-银板,其外观为板状,使用过程中要将其切割成更小的方形块,使用时需要清洗,切割过程中的金属残渣也会污染电解液,从而造成电镀层形成粗糙的表面。同时,块状的银板相对于饼状的银饼,流动性差,填充密度低,容易出现桥接造成钛篮在空隙处的“烧穿”,影响沉积层厚度的均一性。另外,溶解银板时,由于锲的钝态,会使电镀溶液内产生大量海绵状残渣,进而导致锲的流失,经济效益差。通过科技创新,国内的襄阳化通化工有限责任公司等企业,能批量生产出国际先进水平的锲圆饼,打破进口垄断,解决了普通银板存在的问题。根据有色金属行业在2016年国务院
4、十三五国家战略新新产业发展规划中国制造2025等的指导下,出台有色金属工业发展规划(20162023),其中要求,有色产品需向高端化转变,坚持质量为先,加强标准、检验检测质量基础体系建设,建立和完善国家标准体系。目前国内银饼并没有制定出统一标准,市场上多个国家的产品质量不一,为了规范市场,确保产品生产、检验和验收的规范及统一,促进银行业产业升级,引领相关行业的技术创新和技术进步。起草制定银饼标准,显得尤为重要和必要。3项目编制组单位简况3.1 编制组成员单位襄阳化通化工有限责任公司、金川集团股份有限公司、湖北文理学院。3.2主编单位简介襄阳化通化工有限责任公司成立于1987年,前身是襄樊市电化
5、学工业研究所。是一家专业生产高端镇阳极材料的科技型中小企业,主要产品有含硫银饼、无硫银饼。公司具有较强的金属生产、研发、制造能力,配备了完善的产品检测设备。承担了YS/T银饼行业标准的起草任务,银饼的国家火炬计划及创新基金任务。本公司是中国首家实现连续性生产高品质银饼的公司,产品性能优异,填补国内空白,技术达到国际先进水平,产品广泛应用于钢铁、电子、航空等领域,产品出口日本。2023年与湖北文理学院共建了“湖北省银和银基合金新材料生产技术企校联合创新中心”,拥有各类专利十余项,其中馍饼的制造技术发明专利三项,实用新型专利十余项,具有自主知识产权。金川集团股份有限公司是甘肃省人民政府控股的特大型
6、采、选、冶、化、深加工联合企业,主要生产银、铜、钻、钳族贵金属及有色金属压延加工产品、化工产品、有色金属化学品、有色金属新材料等。拥有世界第三大硫化铜银矿床,是中国最大、世界领先的银钻生产基地和钳族金属提炼中心,在全球同行业中具有较强影响力。经过六十多年的建设与发展,公司在全球30多个国家和地区开展有色金属矿产资源开发合作,已具备镇20万吨、铜100万吨、钻1万吨、钳族金属6000公斤、金30吨、银600吨、硒200吨和化工产品560万吨的生产能力。银产量居世界第四位,钻产量居世界第三位,铜产量居国内第四位,粕族金属产量居国内第一。拥有世界第五座、亚洲第一座锲闪速熔炼炉,世界首座铜合成溶炼炉,
7、世界首座富氧顶吹银熔炼炉,世界上连续回采面积最大的机械化下向充填采矿法等国际领先的装备和工艺技术。2023年公司位居“世界500强”榜单336位,“中国企业500强”第94位,“中国制造业500强”第35位,“中国跨国公司100大”第59位。湖北文理学院是省属全日制普通本科高等院校,位于全国历史文化名城、湖北省域副中心城市一襄阳市,是中央和地方共建高校、教育部本科教学工作水平评估优秀学校、硕士学位授予单位、全国普通高等学校毕业生就业工作先进集体。襄阳化通化工有限责任公司与湖北文理学院有着长期的合作关系,组建湖北省银和银基合金新材料生产技术企校联合创新中心后,达成了技术合作平台,为公司银饼技术开
8、发及试样检测验证提供平台。确保了馍圆饼试验检测数据的可靠性,为公司产品的研发、产品技术攻关和承担银圆饼行业标准的起草任务提供技术支持。4编制组工作过程4.1 起草阶段2023年4月,襄阳化通化工有限责任有限公司接到银饼行标编制任务后,组织成立了银饼行标编制组,确认了组内各成员的工作任务和职责,制定了工作计划及进度安排,确保该行标及时进行。标准编制成员阅读了大量的资料,收集、整理、对比分析了国内外相关技术资料,对国内外客户对产品的的质量要求及国内主要生产厂家的产品质量现状进行了深入分析,充分体现“市场引导,用户第一”的思想,遵照锲饼产品的性质、特点及用途,广泛吸收了工艺、生产、试验、检验等有关方
9、面技术专家的意见,组织相关技术和管理人员进行多次讨论后,2023年2月初步确定了银饼的主要指标,形成了该标准的讨论稿。4.2 征求意见阶段4.3 审查阶段4.3.1 技术专家审查4.3.2 委员审查4.4 报批阶段二、标准的编制原则和主要内容1编制原则1.1 本文件的制定工作遵循“统一性、协调性、适用性、一致性、规范性”的原则,本着先进性、科学性、合理性和可操作性的原则,按照GB/T1.1-2023标准化工作导则第1部分:标准的结构与编写要求编写,符合国家和相关行业的方针、政策;1.2 编制银饼行标要以满足市场需求为指导,应有利于银饼的国际、国内贸易,同时也可以起到规范和引导银饼的生产和消费,
10、保护消费者权益;1.3 文件编制应充分考虑生产企业的产品质量和相关单位的意见,同时要确保用户的需求,为银饼使用企业提供满意原料。有利于促进技术进步,提高产品质量,有利于实现高质量发展。1.4 有利于环境保护,减少污染。三、标准主要内容1企业生产情况目前,我国每年消费银阳极材料为7万吨/年。其中银饼占到其中1.2万吨左右,随着国产化进程的推进,能达5万吨/年以上,甚至完全取代其他锲材料达到7万吨/年。银饼作为高端银阳极材料,在使用过程中有着普通银不具备的优势,特别是含硫银饼有很高的溶解活性,在生产过程中可以使用高电流密度,提高生产效率。普通银在溶解时会形成麻点腐蚀,产生海绵状结构,久之生成金属残
11、渣,滞留在阳极篮内,使导电不良,且增加生产成本。含硫银饼溶解时不会产生上述情况。国外,生产银饼的企业有加拿大VA1E公司、嘉能可挪威NikkeIVerk工厂。未见该产品的国际标准。我国从上世纪八十年代就开始研制银饼,经过多年的科技创新,解决了技术难题。襄阳化通化工有限责任公司联合湖北文理学院,实现银饼的产业化,打破了国外垄断,技术先进,生产稳定,产品质量优良。产品在国内华东、华南、华北有广泛应用,并且出口日本。襄阳化通化工有限责任公司是以银板为原料,采用CPC技术生产银饼。目前产能IOoo吨。金川集团股份有限公司预计产能达到IOOOo吨。该标准项目无相关的国家标准和相关行业标准。本标准与目前实
12、施的“电解镇”和正在申请的“电镀用银”等标准不同,因为此二标准,均为板状产品,属于电镀用银阳极材料的第一代产品,而本标准是电镀用银阳极材料的第二代产品,是第一代产品的升级换代产品,是目前的高端银阳极材料产品。表1银饼厂家国外生产银饼的厂家国内生产银饼的厂家VA1E公司、Nikke1verk工厂襄阳化通化工有限责公司、金川集团股份有限公司1.2银饼生产工艺1.2.1 产品来源银饼产品为襄阳化通化工有限责任公司自产,使用的原料为金川公司的高纯银板和进口高纯银板、含银金属废料。1.2.3 工艺流程以精炼银为原料生产工艺:图1精炼银为原料生产工艺将99.9%银板作为阳极材料,用含有银盐的电解液溶液,在
13、阴极板上电解出银饼。阳极液在使用后,经过净化等工序,和新液一起加到电解槽中循环使用。残极经过分离、回收,部分可以继续作为原料继续使用。此工艺相对于电解模板的生产工艺而言,具有短流程的特点,其主要体现在阴极板的制备上。生产电解银板的阴极板需要经过四个单元作业:种板准备、银皮生产、种板剥离、始极片加工:多个工位设置:备片、对辑压纹、剪切、钉耳、码片等:需要大型手工作业设备5种以上。银饼采用CDP技术,其设备、人力、维护费用都很低,节约成本,提高了生产效率。此工艺具有科技领先水平,让智能工厂成为可能。以含银废金属为原料生产工艺:图2以含镁废金属为原料生产工艺以含银废金属为原料的生产工艺是将含银废料和
14、硫酸反应,制备出硫酸银;经过净化,除去铁、铜等杂质;加入碳酸钠,制备出碳酸馍;经过电积,在阴极板上制备出银饼。我公司在初期(10年前)用过此工艺,由于当时银废料的来源不稳定,数量不大,没有进一步发展。但随着近些年,新能源产业的蓬勃发展、尤其是电动汽车的全球化推广,后期必将有大量的废旧电池需要处理,这将是质量稳定、数量巨大的很好的银废料来源;另外日益严峻的环境保护问题,也会促进此工艺的推广。所以此工艺路线具有很好的发展前景。2.主要技术指标制定依据由于没有可以直接参考的与银饼对应的国家标准或者行业标准,银饼主要技术参数参照银饼生产企业的实际情况,参考国外企业提供给中国用户的质量证明书,考虑其限定
15、的杂质种类:2.1 产品分类经国内外市场调研,目前市场上存在含硫和不含硫两种银饼2.2 主含量的确定本文件根据银饼的制造工艺原理,结合国内外实际生产情况制定指标。生产企业结合下游客户需求,控制生产工艺条件,制得含硫锲饼和无硫银饼。如银含量偏少,会造成下游企业不适用,如要求过高的银含量,则会受制于实际生产情况,增加生产成本。本标准的银含量由100%减去表中所列元素的含量而得。2. 3杂质含量的确定银饼,主要应用于电镀、银基合金、不锈钢等领域。遵照客户实际需求,基于实际生产情况,根据国外两家公司提供给中国客户的质量证明书里的杂质项目进行了确定。表2国外企业质量证明书里杂质项目明细国外A企业国外B企业国外A企业牌号Ni(R)-SNi(R)-SNi(R)化学成分(质量分数)不小于(Ni+Co)%(Ni+Co)%(Ni+Co)%不大于Co/%Co/%Co/%杂质含量/%,不大于铁Fe铁Fe铁Fe铜CU铜CU铜CU铅Pb铅Pb铅Pb锌Zn锌Zn锌Zn碳C碳C碳C硫S硫S硫S国外A公司的金属银产品居世界领先地位。他们的银阳极材料可提供世界一流的电镀质量。自二十世纪三十年代以来,他们便一直是银阳极材料的最早生产者及行业引领者。他们率先研究出最容易处理的阳极形状