当前位置:文档之家› 锌电积新型阳极与电积新工艺研究进展

锌电积新型阳极与电积新工艺研究进展

锌电积新型阳极与电积新工艺研究进展
锌电积新型阳极与电积新工艺研究进展

锌电解操作工艺

锌电解操作工艺 (2010-12-27 19:20:34) 转载 标签: 杂谈 一范围 本标准规定了电解工艺的基本原理,。工艺操作条件,岗位操作法, 原材料质量要求,产出物料质量要求,主要技术经济指标和主要设备. 二工艺目的及原理 1.工艺目的 使溶液中的锌通过电积提锌得到锌片,再熔铸成成品锌。 1.原理 锌电积一般釆用Pb-Ag(1%Ag)合金板为阳极,纯铝板为阴极,以酸性硫酸锌水溶液作为电解液,当通以直流电时,在阴极上发生锌的析出,在阳极上放出氧气。 阴极上 Zn2++2e=Zn 阳极上 H2O-2e=1/2O2 +2H+ 总反应式为 ZnSO4+H2O=Zn+H2SO4+1/2O2 因此,随着电解过程的进行,电解液中的含锌量不断减少,硫酸含量不断增加,为了保持电积条件的稳定,必须不断抽取一部分电解作为废液返回浸出,同时,相应地加入净化了的中性硫酸锌溶解,以补充所消耗的锌量,维持电解液中一定的H+,Zn2+含量,并稳定电解系统中的体积。 三硫酸锌溶液电解锌的生产工艺流程 四原辅材料质量要求。 1. 新液成份(g/l)符合企业标准的规定 Zn120-150 Cu≤0.002 Cd≤0.003 Fe≤0.015 Co≤0.0015 Ni≤ 0.0015 As≤0.003 Sb≤0.0005 Ge≤0.00005 Mn2.5-5 2. 废液成份(g/l) Zn35-60 H+140-200 五工艺操作条件 1. 槽温 37 -42℃ 2. 电流密度 500-550A/m2 3. 槽电压3.2-3.3V 4. 析出周期 24h 5. 同极中心距 62mm 6 . 添加剂 (1) 吐酒石:出槽前3min-5 min加入电解槽内,一般加入量为0..05-0.1g/槽 (2) 骨胶:装槽前1h-3h后加入电解槽内,加入量一般为0.25kg/t锌析出-0.5 kg/t析出锌 (3) 碳酸锶视锌析出含铅情况,每班在电解槽内加8次,每次加10-20 kg 7. 周期管理

锌的电积(特选借鉴)

锌的电积-杂质在电积过程中的行为及质量控制 在阴极上放电的杂质离子 在阴极区,杂质对电解过程的影响主要取决于它们的析出电位和氢在其上的超电压。所有能够在阴极上放电的离子都有一个共同点,即它们的析出电位总比锌正,有些杂质的还原电位是正值,有的虽然和锌一样也是负值,但绝对值比较小。虽然这些杂质都能够在阴极析出,并给电解生产造成不利的影响,但是,不同杂质所造成的影响却不完全相同。造成这种差异的主要原因是氢与不同金属的结合力存在着很大的差别,因此,可以根据氢在其上超电压的大小及氢化物的稳定程度将这类杂质分为以下三组。 A 铅、镉、锡、铋等金属离子 铅和镉离子经常存在于工业锌电解液中,而锡和铋则不多见,只有在某些特殊情况下才会进入溶液。杂质铅主要来自阳极板,而镉则来自精矿。当溶液中的这些杂质离子浓度很高时,会由于锌和这些杂质金属组成微电池而有加大锌的溶解趋势。 B 钴、镍、铜等金属离子 这几种金属的共同点是氢在其上析出时的超电压都不同。由于它们也是属于析出电位较锌为正的这一类杂质,因而按照热力学规定,它们将在阴极上较锌先析出,这点是和第一组铅、镉、锡、铋等金属的沉积情况相似。但是,它们在阴极表面上沉积下来之后,金属锌却不会在其上析出而将它们加以覆盖。在这类杂质沉积的地方只会发生氢的放电。这是由于氢在这里析出的超电压较低,其析出电位比锌的放电电位高(负数绝对值较小)的缘故。如果电解液中存在着一定浓度的这类杂质,就会给电解过程造成很大的干扰,这时在阴极片上将出现各种各样的孔洞,产生烧板现象。 C 锗、砷、锑等杂质元素 这组杂质元素具有前两组元素所没有的独特行为,它们在阴极上放电后能生成氢化物,并且,这些氢化物易于分解和挥发气体。锗是正电性金属,因而它易于在阴极上放电沉积,又由于氢在其上析出的超电压不高,所以继之而来的将是氢离子的放电,同时产生活性氢原子,这两种原子进一步结合就生成了锗化氢气体。如果锗化氢在形成后能像氢气和氧气那样立即逸出,就不会给电解作业带来多大的危害,因为工业电解液中锗的含量一般都是非常微小的。然而,事实证明所形成的锗化氢非但不能从电解液槽中逸出,而且还会重新分解并在电解过程中不断循环。 锗在电解过程中的循环机理很可能是:溶液中的锗离子在阴极上放电后,所形成的锗化氢气体被吸附在阴极表面上,这种气态绝缘物将阻止锌在该处的继续沉积;此后,锗化氢又被工业电解液中经常存在的那些具有很强氧化能力的离子所氧化,这些离子是Fe3+、MnO4-、Cu2+等,举Fe3+为例,相应的氧化反应为: GeH4 + 4Fe3+—→ Ge4++ 4Fe2++

浅析锌电积过程节能措施

浅析锌电积过程节能措施 Ξ 刘子明 (昆明云冶锌业股份有限公司,云南 昆明 650102) 摘要:分析了电解过程中对直流电单耗有影响的因素,结合生产实践,针对性地提出了降低锌电解过程能耗的措施。 关键词:锌电积;电能;节能措施 中图分类号:TF813 文献标识码:B 文章编号:1004-2660(2003)S1-0020-03 1 概述 近年来,湿法炼锌技术得到飞速发展,使之在锌的提取冶炼中占据越来越重要的地位,至20世纪90年代初,湿法炼锌的锌产量已经占总产量的80%以上。湿法炼锌能耗较高,一般每t 锌耗能(折合为电能)为3800~4100kuh ,其中电积过程消耗的能量为每t 析出锌2900~3500kuh ,占总能耗的80%左右,因此,研究怎样降低电积过程的能耗,对于降低湿法炼锌的生产成本是一个有价值的、十分必要的课题。 锌电积过程能耗是由以下公式计算的: W =820V /ηi 式中:V ———槽电压 ηi ———电流效率(%) W ———电能单耗 根据以上电能的计算公式可以看出,电耗与电解的槽电压成正比,与电流效率成反比。因此,任何降低槽电压或提高电流效率的措施都是有利于降低电能消耗的。下面就 某厂生产实践中影响电能消耗的因素及所采取的措施作简要论述。 2 影响锌电解过程能耗的因素 及节能措施 211 确保电解液的质量,减轻有害杂质的 影响 对锌电解过程而言,保证电解液具有很高的纯度是一个很关键的问题。由于锌的标准还原电位(-01763V )较绝大多数杂质金属都要负,当杂质离子的浓度达到一定的程度时,就会降低氢的超电压,影响电效,有时甚至发生严重“烧板”,大大降低电流效率,增加了电耗并给生产造成很大的影响。 电解液的主要有害杂质离子及含量如表1。 21111 Co ,Ni ,Cu 等杂质对锌电积电 流效率的影响及对策 这类金属的共性是氢在其上的析出电位都不高(见表2),当这类杂质在溶液中达 第30卷增刊 有色金属设计 Vol 130Su pp. 2003 NON FERROUS M ETALS DESI G N 2003  Ξ收稿日期35 作者简介刘子明(),男,湖南人,工程师,主要从事有色冶炼生产及技术管理方面的工作:200-11-0:1970-.

硫酸锌水溶液的电积过程

硫酸锌水溶液的电积过程 一、实验目的 通过锌电积的实验过程,了解电积有关的仪器设备及操作,掌握槽电压、电流密度、电流效率以及电能消耗的测试与计算方法。 二、基本原理 锌电积一般采用Pb-Ag( 1%)合金作阳极,纯铝板作阴极,以酸性硫酸锌溶液作电解液。 当通以直流电时,阴、阳极发生以下电化学反应: 阴极 Zn 2++2e=Zn E o =-0.763V 阳极 H 2O-2e=1/2O 2+2H + E o =-1.229V 总反应 2221Zn H O Zn 2H O 2 +++=++直流电 三、实验方法、试剂和仪器设备 实验方法如图示: 试剂:硫酸锌,硫酸,铝板,铅板,抽水泵 仪器设备:直流稳压稳流电源,万用电表,电解槽 四、实验操作步骤 1、先将铝阴极置于天平称重并记下重量,然后将铝阴极放入电解槽内,取出测量其浸入溶液的实际尺寸并计算面积,再根据已确定的铝阴极电流密度计算出所需电流强度。 2、接线:将直流稳压稳流电源、电解槽、阴阳极等仪器联结好,即可通电,并记下通电起始时间、电流强度及槽电压。 3、通电开始实验正常进行,可按规定项目进行记录。 4、电解进行30~45分钟实验结束,关闭所有电源。同时取出铝阴极置于沸水中置2分钟,以除去硫酸盐结晶,然后放入烘箱烘干再取出称重,记下电解后阴极的重量。 五、安全措施及应注意的事项 1、线路联结必须严格按操作步骤进行,经检查后方可通电,否则易损坏仪器设备并造成实验中断。 2、实验过程中,不得任意摆弄仪器开关、旋钮以及各接触点,以免因接触不良断电影响实验。 3、如遇仪器设备发生故障或因接触不良而引起断电,应立即报告认真检查原因及时处理。 六、数据的整理与分析 1、记录内容:实验日期、题目名称 A 、技术条件: a 、温度:室温 b 、阴极面积: m 2 c 、阴极电流密度:D K = 350~500A/m 2 d 、电流强度: A e 、同名极距:4~6cm f 、电解液成分(g/L):硫酸锌 0.75~0.8mol/L ,硫酸 1.0mol/L B 、电解前后铝阴极重量的变化。

锌电解沉积

锌电解沉积 electrowinning of zinc x}nd一anJ一e ehenjl 锌电解沉积(eleetrowinning of:inc)采用不溶阳极,在直流电作用下使硫酸锌电解液中的锌沉积在阴极上的过程,为湿法炼锌流程的重要组成部分。工艺将已净化合格的硫酸锌溶液(简称新液)和返回的电解液(简称废液)按一定的比例混合后,连续不断地从电解槽的进液端送入电解槽,槽中插入用铅银合金板制成的阳极和压延纯铝板做的阴极。当通入直流电时,在阴极发生析出锌的反应: ZnZ++Ze—Zn 在阳极则发生水被分解成H+和氧气的反应: HZO一Ze—ZH十+l/202 锌电解沉积的总反应为: ZnSO;+HZO一Zn+HZSO‘+l/202 随着锌不断地在阴极上电解沉积,电解液中含锌量逐渐减少,而硫酸却相应增加。为使电解槽内电解液中锌和硫酸的浓度稳定地保持在规定范围,并维持稳定的电解液液面,须连续向电解槽加入新液,从另一端排出含锌50一609/L、硫酸120一2609/L 的废液。部分废液冷却后返回电解配液,以使电解槽内的电解液达到必要的循环速度。每隔一定周期(24~48h)取出沉积锌的阴极,经洗净后剥离锌。阴极锌经干燥后,送熔铸成产品锌锭。阴极铝板经刷洗处理,再装入电解槽中继续使少月。主要技术经济指标锌电积的主要技术条件和指标有电能消耗、电流效率、槽电压和电锌质量。电能消耗湿法炼锌每生产h电锌锭消耗电能3800一400Okw·h,电耗是构成电锌成本的重要部分。而锌电解沉积的电单耗达300。一3500kw·h,为总电能耗的79%一55%。因此,降低锌电解沉积的电能消耗,对降低电锌成本意义重大。从电解沉积电能消耗公式: 电能消耗(kW·h/t)~ 槽电压(V)只100 锌的电化当量(g/(A·h))x电流效率(环) 可知,锌的电化当量为一恒量,为降低电能消耗,应采取一切措施提高电流效率和降低槽电压。电流效率定义为实际产出的锌量和通过相同电量时,理论上应得的锌量比的百分数。生产中,除由于漏电和短路引起电流效率下降外,阴极上氢的析出是使电流效率下降的主要原因。因此,提高氢在阴极L的超电位,就可以提高锌电解沉积的电流效率。生产上常采用提高电流效率的措施有:提高电流密度(阴极电流密度一般为35。~600A/mZ),控制好电解液的温度(常控制在308~313K),加速电解液的循环,稳定电解液成分并合理使用添加剂。正常生产的锌电解沉积的电流效率为88%一92%。槽电压是影响锌电解沉积电能消耗的重要技术参数,降低槽电压就能相应降低电能消耗。槽电压由硫酸锌分解电压(占槽电压的75%一80%),电解液电阻电压降(占13%一17%),阴、阳极极板电阻电压降(占1%一1,3%),阳极泥电阻电压降(占5%一6写)及各接触点电阻电压降(1%一1.4%)组成。一般工厂的锌电解沉积槽电压多控制在3.3一3.4V,如电流密度和极间距过大,也可能达到3.5一3.6V。可采取降低槽电压的措施有:使接触点导电良好,定期刷洗阳极泥,保持电解液中合适的镁、锰等离子的浓度。电锌质量电锌中的主要杂质有铅、福、铜。福主要来自新液,铜则是由于电解槽槽面操作不洁净引入的,铅基合金阳极是杂质铅的主要来源。生产实践中影响电锌质量的主要杂质是铅,铅是由于阳极腐蚀进入电解液,在电解沉积过程中沉积入阴极锌中的。因此,大多数的锌电积厂都采用耐腐蚀性能好的含银0.5% 一1%的铅银合金或铅、银、钙、惚四元合金制造的阳极。由于直接生成的PbO,膜较间接生成的致密,许多工厂采用预先镀膜的阳极,以减少从阳极进入电解液中的铅量。电解液中氯离子含量增加或电解液温度升高,都会引起阳极中铅的溶解,但当电解液中Mn与Cl 的浓度比大于3~3.5时,氯的有害影响受到明显抑制。提高电流密度以提高单位时间内锌的析出量,可相应降低电锌含铅量。向进槽电解液中添加铭或钡的碳酸盐,使之与铅形成溶解度更小的类质同晶硫酸盐共沉淀,可有效地降低电锌中的铅。设备锌电解沉积系统由贮槽、电解槽、阴极板、阳极板、废液冷却塔、管道、溜槽、输送泵和供电系统等组成。电解槽是一个钢筋混凝土制成的矩形槽子,内衬软聚氯乙烯塑料或环氧玻璃钢,也有用辉绿岩制成的。用单槽供液。阳极板材料一般为含

锌电解沉积word版

锌电解沉积工艺现状及发展方向 中南大学——株洲冶炼集团工程硕士班王海波 一、锌电积过程的理论基础 锌电解液的主要成分是硫酸锌、硫酸和水,当通以直流电时带正电荷的离子移向阴极,带负电荷的离子移向阳极,并分别在阴、阳极上放电。 阴极主要反应:Zn2++2e=Zn 阳极主要反应:2OH--2e=0.5O 2+H 2 O(或H 2 O-2e=0.5O 2 +2H+) 电极过程总反应:ZnSO 4+H 2 O=Zn+H 2 SO 4 +0.5O 2 二、锌电解液成分及锌电积生产过程 (一)锌电解液 锌电解液除主要成分硫酸锌、硫酸和水外,还存在少量杂质金属的硫酸盐及部分阴离子(主要为氯离子和氟离子)。目前锌电解液中锌的浓度一般波动在40~60g/L范围内,而硫酸浓度则趋于逐步提高,已从110~140g/L提高到170~200g/L。对于杂质的含量各厂也有不同要求。加拿大一家锌厂在进行改造时曾做过调查,为了适应电流密度大幅度提高,对电解液中杂质含量(mg/L)要求更严格: Cd<0.3,CO<0.3,Sb<0.03,Ge<0.03,Fe<10,CL<50~100,F<10,Mn<1.8g/L (二)锌电积生产过程 硫酸锌溶液的电积过程是将已经净化好的硫酸锌溶液(新液)以一定比例同废电解液混合后连续不断地从电解槽的进液端送入电解槽内。 铅银合金板(含银量约1%)阳极和压延铝板阴极,并联交错悬挂于槽内,通以直流电,在阴极析出金属锌(称阴极锌或析出锌),在阳极则放出氧气。随着电积过程的不断进行电解液含锌量逐渐减少,而硫酸含量则逐渐增多,为保证电积条件的稳定,必须不断地补充新液以维持电解液成分稳定不变。电积一定时间后,提出阴极板,剥下压延铝板上的析出锌片送往熔铸工序。 三、锌电解生产的操作过程 (一)装出槽及槽上操作 1、停工(停车)及开工(开车)

电解锌的工艺流程

电解锌的工艺流程 为了减少锌冶金过程对环境的污染,促进锌冶金的长期健康的发展,研究开发新的电解锌的工艺流程具有重要的意义. 悬浮电解法是一种锌冶金的新方法,其优点是污染小,能耗低,过程简单。传统的锌悬浮电解工艺中一般采用HCl-MCl_2-H_2O电解液体系作为悬浮电解液,但该悬浮电解液体系存在设备腐蚀严重,阳极材料选择要求苛刻,不能直接获得金属锌等缺陷。我们研究开发的锌悬浮电解法是在前人研究的基础上采用全新的以硫酸锌溶液为基础的悬浮电解液体系,其优点是可以与现有的锌湿法冶金有机结合起来。研究了硫化锌矿在不同的硫酸盐体系中的溶解,通过阳极氧化极化曲线进行分析,得出当以硫酸锌、硫酸铵和硫酸作为硫化锌(精)矿悬浮电解液时,矿物能够有效地被氧化,氧化速度最快,能满足工业上生产金属锌的要求,并且合适的悬浮电解液组成为:锌90~130g/l,硫酸铵30~50g/l,硫酸30~50g/l,悬浮电解温度40~50℃,阳极氧化电位0.6~0.8V。确定了硫化锌(精)矿悬浮电解时的电解液后,我们又对硫化锌(精)矿在悬浮电解过程氧化特征即矿物氧化时其中各元素的氧化溶出情况进行分析,对阳极氧化进行了动力学研究,对氧化渣进行XRD和SEM分析,以了解其含锌矿物在悬浮电解过程中的氧化规律,还进行了渣中元素硫的回收。通过实验分析得出:硫化锌(精)矿在不同悬浮电解溶液中都能够被氧化,但有较大的差别,在硫酸锌、硫酸铵和硫酸的悬浮电解液中,矿物明显被氧化而溶解进入悬浮液中,氧化速度比较快,锌的氧化溶出率在96h的时间内达到86.73%。硫化锌矿物在不同悬浮电解液中氧化机理是相同的,但氧化的交换电流密度不大,温度升高明显加快电化学的氧化。电化学氧化过程中电子转移数为1,电化学机理为:ZnS=Zn~(2+)+S~-+e Zn~(2+)+2S~-=ZnS+S~0 氧化渣中的元素硫采用蒸馏法原理进行处理,元素硫的挥发率很高,超过80%。 通过对矿物系统的研究,我们最终得到电解锌的工艺流程,该工艺与传统的锌精矿湿法工艺相比,省去了焙烧工序和烟气制酸工序,产出元素硫,明显减少锌冶金过程的环境污染和降低锌冶金过程的能量消耗,是一个全新的新冶金工艺。

锌电积400V受电方案

施工组织设计报审表

锌电积车间400V受电方案 一、工程概况 锌电积车间400V两端进线电源由两台1600KV A干式变压器提供,变压器一次高压从整流所高配来。配电室布置由两列组成,母线桥相连,2台进线柜、4台自动补偿柜、1台母线联络柜、19台电动机柜和馈电柜。Ⅰ段和Ⅱ段分列运行。变压器二次侧与进线柜采用封闭母线连接。 二、送电前检查 1、配电室所有临时电源必须拆除。 2、低压柜所有断路器必须在检修位置,并确认在分闸位置。 3、检查进线电源柜封闭母线绝缘情况,相序正确,并检查、记录母线绝缘情 况。(试验数据见附件一) 4、低压柜所有断路器必须在检修位置,并确认在分闸位置。 5、配电室安全通道畅通,消防设施齐全,安全标志明显。 6、再次操作进线电源柜分闸试验,检查断路器分闸状态可靠。 7、进线、母线联络保护正常投运。 8、确认进线与母联之间联锁正确。 9、确认低压进线开关在检修位置,且在分闸位置,保护压板正常投运。 10、确认低压母连开关在检修位置,且在分闸位置,保护压板正常投运 三、进线电源送电 1、通知调度低压配电室具备受电条件,等待调度指令。 2、接到变压器冲击试验结束指令后,稳定一段时间后,确认高压受电完成。 3、接到调度高压受电结束指令,检测变压器二次侧电压。 4、通过表计检查Ⅰ段进线母线二次电压是否正确,其中ab为V,bc为 V,ac为V,ao为V,bo为V,ao为V.若超出允许范围,则通知调度调整变压器分接片,达到要求。 5、通过表计检查Ⅱ段进线母线二次电压是否正确,其中ab为V,bc为 V,ac为V,ao为V,bo为V,ao为V.若超出允许范围,则通知调度调整变压器分接片,达到要求。

阳极泥是怎么产生的

阳极泥是怎么产生的 2016-05-06 12:21来源:内江洛伯尔材料科技有限公司作者:研发部 电解精炼铜的阳极泥 有色金属电解精炼时,在电解槽底部会逐渐累积一些泥状细粒物质。主要由阳极粗金属中不溶于电解液的杂质和待精炼的金属组成。往往含有贵重和有价值的金属,可以回收作为提炼金、银等贵重金属的原料。例如由电解精炼铜的阳极泥可以回收铜,并提取金、银、硒、碲等。 阳极泥一般为灰色,粒度约为100~200目。其中各个组分多以金属、硫化物、硒碲化合物、氧化物、单质硫和碱式盐形态存在。不溶性阳极电积过程,一般不产生阳极泥。 以电解精炼铜为例,作为阳极的粗铜在电解过程中会逐渐溶解,铜以离子形态进入电解液,剩余的其他金属或不溶性杂质脱落,在阳极底部槽中累积;电解液中的阳离子向阴极迁移,铜离子沉积到阴极上得到纯铜,其余活泼金属离子继续残留在电解液中。 根据金属的活泼顺序表,贵金属的活泼性远低于常见的有色金属,另外贵金属性质稳定,一般不会与电解液发生反应,所以阳极泥中通常含有品位较高的贵金属,极具回收利用价值。 在阳极泥中,金主要以金属形态存在,部分金形成硫化金或与银形成合金。银除呈金属态外,常与硒、碲结合,过剩的硒、碲也可与铜结合。铂族金属一般呈金属态或合金态存在。铜主要呈金属铜(阳极碎屑、阴极粒子和铜粉)和氧化铜、氧化亚铜的粉末存在,部分与硒、碲、硫结合,铜还与砷、锑的氧化物生成复盐;除此之外,还存在一定量的硫酸铜。铅主要以硫酸铅或硫化铅形态存在。 对于阳极泥,由于每一个厂家不同,所产的阳极泥成分不尽相同,其处理方法也千差万别,又由于其价值高(主要是金、银和硒碲),在中国各厂家一般都是自己处理。所以使用的流程,没有两家是完全一样的。

杂质对锌电解沉积过程的影响

杂质对锌电解沉积过程的影响1.钴(Co)0.001g/L 溶液中的钴离子对电解过程危害较大,它在阴极放电析出,并与锌形成微电池,使已析出的锌反溶解。烧板特征是背面有独立小圆孔,严重时可烧透,由背面往正面烧,正面灰暗,背面有光泽,未烧透时有黑边。如果溶液中锑锗及其他杂质含量较低时,溶液中适当的钴存在,对降低析出锌含铅有利。2.镍(Ni)0.001g/L 镍离子与钴一样,在阴极上放电析出,也与锌形成微电池。。烧板特征是呈葫芦瓢形孔,由正面往背面烧。除采取深度净化外,当同时存在钴和镍时,往电解液中加入β—萘酚可以抑制钴镍的危害作用。 3.锗(Ge)0.00004 g/L 锗是最有害的杂质,它在阴极上析出后,造成阴极锌的强烈反溶,电流效率急剧下降。烧板特征是由背面往正面烧,形成黑色圆环,严重时形成大面积的针状小孔。 4.砷(As)0.00024 g/L 锑(Sb)0.0003 g/L 它们都在阴极上放电析出,并产生烧板现象,锑引起烧板的特征是表面呈粒状;砷引起烧板的特征是阴极锌阴极表面呈条沟状。降低电解液温度可以减轻砷锑的有害作用,当砷锑引起烧板时,往电解液中加入适当的骨胶和皂角粉,可以改善析出状况,减轻烧板

5 铜(Cu)0.0002 g/L 铜离子在阴极上放电析出,与锌形成微电池,造成烧板。烧板特征是圆形透孔,由正面往背面烧,孔的周边不规则。 6 镉(Cd)0.001 g/L 镉离子在阴极上放电析出,虽不明显引起烧板,但降低析出锌的质量。 7 锰(Mn)2~5 g/L 溶液中二价锰离子在阳极氧化生成七价和四价锰离子,二氧化锰能保护阳极,但七价锰离子使砷锑的危害更显著。 8氟(F)0.05 g/L 溶液中氟离子的存在,腐蚀阴极铝板表面的三氧化二铝薄膜,使得析出锌与金属铝形成合金,发生难拨现象,同时也造成阴极消耗增加。 9氯(Cl)0.2 g/L 溶液中氯离子对阳极腐蚀性,使得阳极上的铅进入溶液,造成电解液含铅增高,降低析出锌质量。

锌电解工艺

5硫酸锌溶液的电解沉积 在ZnSO4和H2SO4水溶液中,采用Pb-Ag合金为阳极,纯铝作阴极,通以直流电进行电解,在阴极析出锌,在阳极产生氧气,与此同时,湿法炼锌工艺锌焙砂浸出过程所消耗的硫酸在此电解液中得到再生。 5.1锌电解液成分及锌电积生产过程 5.1.1锌电解液 锌电解液除主要成分硫酸锌、硫酸和水外,还存在少量杂质金属的硫酸盐及部分阴离子(主要为氯离子和氟离子)。目前锌电解液中锌的浓度一般波动在40~60g/L范围内,而硫酸浓度则趋于逐步提高,已从110~140g/L提高到170~200g/L。对于杂质的含量各厂也有不同要求。加拿大一家锌厂在进行改造时曾做过调查,为了适应电流密度大幅度提高,对电解液中杂质含量(mg/L)要求更严格: Cd<0.3,CO<0.3,Sb<0.03,Ge<0.03,Fe<10,CL<50~100,F<10,Mn<1.8g/L 5.1.2锌电积生产过程 硫酸锌溶液的电积过程是将已经净化好的硫酸锌溶液(新液)以一定比例同废电解液混合后连续不断地从电解槽的进液端送入电解槽内。 铅银合金板(含银量约1%)阳极和压延铝板阴极,并联交错悬挂于槽内,通以直流电,在阴极析出金属锌(称阴极锌或析出锌),在阳极则放出氧气。随着电积过程的不断进行电解液含锌量逐渐减少,而硫酸含量则逐渐增多,为保证电积条件的稳定,必须不断地补充新液以维持电解液成分稳定不变。电积一定时间后,提出阴极板,剥下压延铝板上的析出锌片送往熔铸工序。

5.2锌电积过程的理论基础 锌电解液的主要成分是硫酸锌、硫酸和水,当通以直流电时带正电荷的离子移向阴极,带负电荷的离子移向阳极,并分别在阴、阳极上放电。 阴极主要反应:Zn2++2e=Zn 阳极主要反应:2OH--2e=0.5O2+H2O(或H2O-2e=0.5O2+2H+)电极过程总反应:ZnSO4+H2O=Zn+H2SO4+0.5O2 5.3锌电解车间的主要生产设备及布置 5.3.1电解槽 电积锌用的电解槽是一种长方形的槽子。各电锌厂用的电解槽大小不一定相同,制作电解槽的材料也不尽相同,有木质电解槽、钢筋混凝土电解槽、塑料电解槽、玻璃钢电解槽等。 5.3.2阳极 目前电积锌使用的阳极有铅银合金阳极、铅银钙合金阳极、铅银钙锶合金阳极等。某厂使用的阳极大部分为铅银合金阳极(含银约1%),小部分为低银铅钙合金阳极。铅银合金阳极制造工艺简单,但造价较高,这主要是因为这种阳极含银较高(约1%)。 低银铅钙合金阳极具有强度高,耐腐蚀,使用寿命长,造价较低(含银仅为0.2%左右)等优点,这种阳极现正被愈来愈多的电锌厂所重视,但其制造工艺较为复杂。 阳极由阳极极板和导电棒组成(图5-4)。导电棒材质为紫铜。为使阳极板

相关主题
文本预览
相关文档 最新文档