有机物及油类对锌电解沉积的影响

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锌电积一种“烧板”的原因分析及处理

锌电积一种“烧板”的原因分析及处理

锌电积一种“烧板”的原因分析及处理文章阐述一种锌电积“烧板”的特征,并详细分析“烧板”产生的原因,结合生产实际提出处理措施。

标签:锌电积;有机物;烧板前言锌电解沉积是湿法炼锌系统的末端,是将净化后的硫酸锌溶液(新液)送入电解槽内通以直流电在阴极上析出金属锌(阴极锌),通过下面反应式进行反应:ZnSO4+H2O=Zn↓+H2SO4+1/2O2↑当电解溶液内存在杂质时析出的阴极锌会在杂质作用下重新溶解到液体内,并放出氢气,我们称之为阴极锌的返溶,俗称“烧板”。

[1]电积过程大面积”烧板”使得阴极锌产量下降,直流电单耗升高,大量电能损失,资源浪费,也使生产成本增加。

因此,需要严加控制“烧板”发生。

1 “烧板”发生及其特征2014年下半年净化工序更改除钴工艺,由原来的锌粉两段高温锑盐除钴更改为β-萘酚除钴工艺。

除钴工艺的优化大幅降低了锌粉和蒸汽消耗,按年产10万吨锌计算,年生产成本节约近1000万。

但新工艺运行以来,电解工序先后出现4次阴极锌大面积“烧板”事故,“烧板”时间一般持续3-5天,最长可达半月之久。

这几次发生的“烧板”事故与过去都不同。

表现为阴极锌大面积针眼,背面发黑,透酸严重,电解槽内出现大量白色泡沫且厂房内酸雾很浓。

阴极锌的边缘和中间出现局部返溶。

在阴极锌板面的中间出现3-5厘米不等的窟窿,板面出现反复析锌,表面形成年轮状。

在未返溶部分,致密度非常好,板面光亮,熔铸直产率也比较高。

2 原因分析(1)由于烧板的初期存在针眼和透酸,因此,曾怀疑常规元素超标导致,于是对新液和废液内的常规元素进行分析。

从表1可以看出常规元素除氯根外都在合格范围内,特别是对电解影响比较大的砷、锑、锗等含量都比较低,氯根基本不会对阴极锌板面产生影响,因此,可以排出常规元素影响。

(2)排除常规元素后,我们将关注的重点落在系统内添加的有机物上。

且这几次的“烧板”与资料内介绍的有机物烧板特征相似,如阴极锌下部和边缘有返溶现象,现场酸雾突起,槽内沸腾泛白等[2]。

有机添加剂作用下锌镍合金电沉积机理

有机添加剂作用下锌镍合金电沉积机理
电化学实验均采用三电极体系, 辅助电极为 铂丝电极, 参比电极为饱和甘汞电极 ( SCE, 文中 所用电位均以 SCE 为参照 )。工作电极为铜电极 ( 纯度 > 99 99% , = 0 4 cm ), 实验前经打磨抛 光 丙酮超声 蒸馏水超声 晾干。实验在室温 下进行, 测量前电解液经通氮气 15 m in除 氧, 然 后在氮气保护下静置 5 m in待电解液稳定后开始 测量, 测量过程中继续在电解液上方通入氮气。
实验用 电解 液基 本 组成 为 30 g /L ZnSO4 7H 2O + 40 g /L N iSO 4 6H 2 O + 20 g /L N a2 SO4 + 10 g /L H 3BO3, 其 pH 控制为 4 5, 由质量分数 10% H2 SO 4 和 N aOH 溶液 调节; 苄 叉丙 酮 ( A 1, 电 镀 级, 武汉有机合成材料研究所 ); 香草醛 ( A 2, 化学 纯, 天津大茂化学试剂厂 ); OP 10( A3, 电镀级, 淄 博海杰化工有限公司 ) ; 其他试剂均为分析纯, 溶 液用二次蒸馏水配制。 1 2 实验方法
15 2
化学试剂
2011年 2月
化学试剂, 2011, 33( 2) , 152~ 156
有机添加剂作用下锌镍合金电沉积机理
李俊华* a, b, 邝代治 a, b, 冯泳兰 a, b, 屈景年 a, 曾荣英 a
(衡阳师范学院 a. 化学与材料科学系; b. 功能金属有机材料湖南省普通高等学校重点实 验室, 湖南 衡阳 421008)
速度较快、电流效率较高, 可获得光亮镀层, 故酸 性锌镍合金电沉积工艺有较大的开发价值 [ 12, 13] ; 但是其分散能力较差、光亮区范围较窄, 为了解决 这些问题, 电化学工作者在开发锌镍镀层过程中 使用了多种有机添加剂 [ 14, 15 ] , 但这些添加剂对锌 镍合金电沉积的作用机理少见报道。本文选用了

锌电积一种“烧板”的原因分析及处理

锌电积一种“烧板”的原因分析及处理

锌电积一种“烧板”的原因分析及处理作者:张存来源:《科技创新与应用》2015年第35期摘要:文章阐述一种锌电积“烧板”的特征,并详细分析“烧板”产生的原因,结合生产实际提出处理措施。

关键词:锌电积;有机物;烧板前言锌电解沉积是湿法炼锌系统的末端,是将净化后的硫酸锌溶液(新液)送入电解槽内通以直流电在阴极上析出金属锌(阴极锌),通过下面反应式进行反应:ZnSO4+H2O=Zn↓+H2SO4+1/2O2↑当电解溶液内存在杂质时析出的阴极锌会在杂质作用下重新溶解到液体内,并放出氢气,我们称之为阴极锌的返溶,俗称“烧板”。

[1]电积过程大面积“烧板”使得阴极锌产量下降,直流电单耗升高,大量电能损失,资源浪费,也使生产成本增加。

因此,需要严加控制“烧板”发生。

1 “烧板”发生及其特征2014年下半年净化工序更改除钴工艺,由原来的锌粉两段高温锑盐除钴更改为β-萘酚除钴工艺。

除钴工艺的优化大幅降低了锌粉和蒸汽消耗,按年产10万吨锌计算,年生产成本节约近1000万。

但新工艺运行以来,电解工序先后出现4次阴极锌大面积“烧板”事故,“烧板”时间一般持续3-5天,最长可达半月之久。

这几次发生的“烧板”事故与过去都不同。

表现为阴极锌大面积针眼,背面发黑,透酸严重,电解槽内出现大量白色泡沫且厂房内酸雾很浓。

阴极锌的边缘和中间出现局部返溶。

在阴极锌板面的中间出现3-5厘米不等的窟窿,板面出现反复析锌,表面形成年轮状。

在未返溶部分,致密度非常好,板面光亮,熔铸直产率也比较高。

2 原因分析(1)由于烧板的初期存在针眼和透酸,因此,曾怀疑常规元素超标导致,于是对新液和废液内的常规元素进行分析。

从表1可以看出常规元素除氯根外都在合格范围内,特别是对电解影响比较大的砷、锑、锗等含量都比较低,氯根基本不会对阴极锌板面产生影响,因此,可以排出常规元素影响。

(2)排除常规元素后,我们将关注的重点落在系统内添加的有机物上。

且这几次的“烧板”与资料内介绍的有机物烧板特征相似,如阴极锌下部和边缘有返溶现象,现场酸雾突起,槽内沸腾泛白等[2]。

汇总电解锌含铅的控制

汇总电解锌含铅的控制

汇总电解锌阴极锌怎样降低铅控制电解锌锭含铅的控制前言:采用电解法生产锌锭是目前国内外较为普遍的生产工艺,在这个工艺过程中对锌锭质量的影响有净化工序、电解工序、熔铸工序,主要影响元素是 Pb, Fe,Cu,Cd及物表质量。

在这些工序及元素中影响最大且最难控制的工序是电解工序当中铅的控制,而其它影响电解锌锭质量的因素都比较容易解决。

净化工序按工艺要求生产,锌锭中的 Cd元素能满足0#锌锭生产,Fe元素是在熔铸过程中铁制工具代入,完全可以避免,Cu主要是电解工序合理处理导电头,加强槽上管理也很好解决,只是铅的控制难度大,而且也是提高电解锌锌锭等级的关键元素所对锌锭中铅的控制要从电解工序进行。

电解液中的铅主要来自Pb一Ag合金阳极反及微量来自原料中的铅被硫酸溶解为硫酸铅进入硫酸锌溶液中。

电解过程中溶掖的 Pb离子在阴极放电析出。

还有机械夹带,使析出锌含铅。

电解过程中溶液中的离子自76.4 %进入到阴极,而Pb离子有70%来自铅一银阳极。

葫芦岛锌厂是 1993年 l0 月份投产的电解锌厂,现已具备了××万t 年产量的水平通过借鉴国内同行业的先进经验及公司全体员工的努力在锌锭岔铅量的控制过程中取得一定经验,生产出符合出口0#和1#锌锭的产品。

0#锌锭达到50%上,完全消灭: 2 #锌锭,我厂巴彦淖尔紫金有色金属有限公司在关于阴极锌品级方面,年生产阴极锌锌锭0#在99%品级率。

即锌锭中pb≤ 0.005% 。

问题的提出在投产的初期锌锭中的 Pb含量比较低.符合0#及1#锌锭水平。

铅的控制问题没有成为制约电解锌锌锭质量的重点课题,因为电解过程中影响铅含量的各种条件好。

首阳极板完全是新的,而且经过镀膜直接产生致密的氧化铅膜,表面呈棕褐色。

完全按镀膜工艺完成全过程系统内Cl~含量比较低,Cl一在30~4Omg/L,Mn离子在 0.3~ 0-52g/L之间.虽然Mn 离子较低,但阳极板状态好,整个电解液中Pb离子在 0.0021~ 0.O031g/L,有时 Pb +达 0.004g /L。

合金电沉积四大影响因素

合金电沉积四大影响因素

合金电沉积四大影响因素合金电沉积是比较复杂的电极过程,影响合金镀层成分的因素较多,其中镀液组成和工艺条件是主要的影响因素。

(1)镀液组分对合金成分的影响①镀液中金属离子浓度比和金属离子总浓度对合金成分的影响。

在多数情况下,镀液中金属离子的浓度是决定合金成分的主要因素。

除平衡共沉积外,合金中金属成分比率都不同于金属离子浓度比。

控制镀液中金属离子浓度,一般可采用改变金属离子浓度比、改变金属离子总浓度和改变一种金属离子的浓度这三种不同的方法。

②络合剂浓度对合金成分的影响。

在合金电沉积中,镀液中的络合剂能使金属离子的沉积电位变负,并使两种金属离子的沉积电位靠近,从而达到共沉积的目的。

络合剂的类型和浓度能影响合金的成分,其影响程度不亚于镀液中金属离子的浓度比。

络合剂对合金成分的影响不仅在于其将简单的金属离子转变为络离子,而且该络离子的浓度还随游离络合剂浓度的改变而变化。

特别在混合络合剂镀液中,合金镀层的成分显著地受游离络合剂浓度的影响。

这是因为混合络合剂镀液中每种金属离子的沉积仅对特定的络合剂敏感,而在单络合剂镀液中络合剂浓度的作用不那么显著。

③添加剂对合金成分的影响。

添加剂具有良好的选择性,如需仅对一种金属离子的还原过程有影响,则选择适宜的添加剂,并控制合适的用量,就能得到需要的合金镀层成分。

(2)电镀工艺参数的影响合金电沉积中的许多独立工艺参数,如电流密度、搅拌、温度、pH值和镀液各成分的浓度,都会影响镀层中两种或多种金属共沉积的比例、镀层的物理性质以及沉积速度。

①电流密度。

合金电镀中,随着电流密度的提高,电位较负的金属比例有提高的趋势。

往往是单盐镀液比络盐镀液中提高的大,且当共沉积金属是以带有相同阴离子的络合离子形式存在时,要比不同络合阴离子存在时的变化大。

②搅拌。

加强搅拌通常会提高合金镀层中电位较正的金属的含量,于是抵消了提高电流密度对合金镀层的影响。

在静止的镀液中,阴极表面上建立的初次金属离子浓度比,取决于主盐或络离子的离解度、浓度、离子的相对扩散速度及络离子的离解速度。

211249973_锌金属电镀过程中锌枝晶的生长行为及影响因素

211249973_锌金属电镀过程中锌枝晶的生长行为及影响因素

68 Univ.Chem. 2023, 38 (4), 68–77收稿:2022-11-24;录用:2022-12-20;网络发表:2023-03-27*通讯作者,Email:*****************.cn基金资助:中南大学2021年教育教学改革研究项目(2021jy68-7, 2021JGB104);湖南省学位与研究生教育改革项目(2020JGYB026)•化学实验• doi: 10.3866/PKU.DXHX202211076 锌金属电镀过程中锌枝晶的生长行为及影响因素孙旦,柳欣遇,陈娜,王浩,黄友,王海燕*中南大学化学化工学院,长沙 410083摘要:电镀是电化学体系的重要组成部分。

为拓宽学生的知识构架,培养学生的创新意识和科学素养,将锌电镀引入应用电化学专业本科实验教学。

本实验以锌电镀过程中易产生锌枝晶的问题为出发点,先从理论上剖析其形成原因,据此提出表面异质性消除以及阳离子添加剂两种策略来抑制锌枝晶的产生;并设计通过搭建原位光学显微镜直接观测锌沉积行为变化,以加深学生对锌电镀过程的理解。

本实验深入融合贯穿了前沿研究的科学思路与创新理念,引导学生跳出教材内容的框架,激发学生对科学研究的兴趣,有助于学生科学思维能力的培养。

关键词:锌电镀;锌枝晶;表面异质性;阳离子添加剂;原位光学显微镜中图分类号:G64;O6The Growth Behavior and Influencing Factors of Zinc Dendrite in ZincElectroplating ProcessDan Sun, Xinyu Liu, Na Chen, Hao Wang, You Huang, Haiyan Wang *College of Chemistry and Chemical Engineering, Changsha 410083, China.Abstract: Electroplating is an important part of electrochemical system. In order to broaden the knowledge structure,and cultivate innovation consciousness and scientific literacy of students, zinc electroplating is introduced into thelaboratory teaching of applied electrochemistry major. In this experiment, the cause of the zinc dendrites formation inthe process of zinc electroplating is analyzed theoretically, and then two corresponding strategies of eliminating surfaceheterogeneity and adding cationic additives are proposed to inhibit the production of zinc dendrites. In order to deepen the understanding of zinc plating process, we set up an in situ optical microscope to directly observe the change ofzinc deposition behavior. This experiment deeply integrates the scientific thinking and innovative ideas of frontierresearch, guides students to jump out of the textbook framework, stimulates students’ interest in scientific research,and therefore contributes to the cultivation of students’ scientific thinking ability.Key Words: Zinc electroplating; Zinc dendrites; Surface heterogeneity; Cationic additives;In situ optical microscopy也许很多人都听说过“电镀”一词,但并不清楚什么是“电镀”。

电积锌用途-概述说明以及解释

电积锌用途-概述说明以及解释

电积锌用途-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分的内容应该对电积锌进行简要介绍,概括其基本特性和工业应用,以及本文将重点论述的内容。

可以参考以下内容:引言部分将介绍电积锌的基本特性以及其在工业中的广泛应用。

本文将对电积锌的基本特性进行系统的分析,讨论其在不同领域的应用,并探讨其重要性和未来发展前景。

电积锌是一种将锌沉积在金属或其他基材表面的技术。

电积锌的主要特性包括良好的防腐蚀性能、优异的导电性和导热性能,以及良好的可塑性。

在电积锌的过程中,锌离子在电解液中得到电子供体的电子,从而沉积在基材表面,形成一个均匀、致密且具有良好附着力的锌层。

电积锌在工业上具有广泛的应用。

首先,电积锌被广泛用于金属防腐蚀领域。

由于其良好的防腐蚀性能,电积锌被用作金属制品的保护层,能够延长金属制品的使用寿命。

其次,电积锌还可用作导电材料。

由于电积锌具有优异的导电性能,它被广泛应用于电子元件、导线、电池等领域。

此外,电积锌还可用于热交换器、散热器等散热设备的制造,由于其良好的导热性能,能够有效传导热量。

另外,电积锌还可应用于汽车、航空航天、建筑等领域,用于制造零件、构件等。

本文将重点对电积锌的基本特性进行系统的分析,并探讨其在工业中的应用。

通过对电积锌的重要性和未来发展前景的讨论,将为读者提供全面了解电积锌的视角,并对其未来的应用潜力有更深入的认识。

1.2文章结构在文章结构部分,我们将详细介绍电积锌的基本特性和工业应用。

通过对电积锌的基本特性的分析,我们可以了解其物理和化学性质。

在工业应用方面,我们将介绍电积锌在各个领域的具体用途和重要性。

最后,在结尾部分,我们将对电积锌的重要性以及其未来发展前景进行总结和展望。

通过这篇文章,读者将能够更全面地了解电积锌及其在不同领域的应用,以及其在未来的发展前景。

文章1.3 目的:本文旨在探讨电积锌的用途及其重要性,并展望其未来的发展前景。

通过对电积锌的基本特性和工业应用的介绍,我们可以更深入地理解电积锌的作用和影响,进而认识到它在现代工业领域中的重要性。

锌电积过程中添加剂对阴极的影响

锌电积过程中添加剂对阴极的影响

第6期总第172期冶 金 丛 刊Sum.172 N o .6  2007年12月M ET ALLURGI C AL C OLLECTI O NSDece mber 2007 作者简介:王新志(1976-),男,昆明理工大学材料与冶金工程学院硕士研究生,主要从事有色金属冶炼方面的研究工作1锌电积过程中添加剂对阴极的影响王新志1 王吉坤2 麦振海1(1.昆明理工大学;2.云南冶金集团总公司)摘 要 目前锌电积过程中常用到的添加剂有骨胶、硫脲、十二烷基磺酸钠及一些辅助添加剂等。

本文从性质、机理及加入控制上详细地对各种添加剂进行了细致分析,并总结出不同添加剂对阴极板锌的析出质量的影响。

关键词 添加剂;锌电积;阴极板中图分类号:TF803.27 文献标识码:A 文章编号:1671-3818(2007)06-0038-03EFFECT O F ADD I T I VE O N THE NEGAT I VE PLATE INTHE EL ECTROD EPO S I T ING PR OCESSW ang Xinzhi 1 W ang J ikun 2 Mai Zhenhai1(1.Kun m ing University of Science and Technol ogy;2.The Technique Center of Yunnan Metallurgy Co .,Ltd .)Abstract A t p resent,bone glue,thi ourea,s odiu m dodecanesul phonate and s ome assistant additives are used as the additives in the zinc electr odepositing p r ocess .The additives were detailedly analyzed accord 2ing t o their p r operties,mechanis m s and the contr ol of adding in this article .It su mmarized the effects of different additives on the p reci p itati on quality of zine fr om negative p late .Key words additive;zinc electr odeposit;negative p late1 前言锌电积过程中使用添加剂是必不可少的,选择合适的添加剂与适当的加入方法可以有效地改善阴极锌析出质量。

锌的冶炼与电解工艺

锌的冶炼与电解工艺
锌冶炼与电解的技术发展
冶锌技术进步
火法冶锌
通过高温熔炼锌矿石和添加还原剂, 将锌以金属形式分离出来。近年来, 火法冶锌技术不断改进,提高了金属 回收率和能源利用率。
湿法冶锌
利用酸或碱溶液溶解锌矿石,通过电 解沉积或溶剂萃取等方法将锌提取出 来。湿法冶锌技术具有较高的金属回 收率和较低的环境污染,逐渐成为主 流冶锌技术。
能源成本
冶炼和电解过程中所需的水、电、煤 或燃气等能源的费用。
人工成本
包括生产工人的工资、培训和管理费 用。
设备折旧
冶炼和电解设备、厂房等的折旧费用 。
及产出的锌的质量对经济效益
的影响。
能源效率
冶炼和电解过程中的能源消耗 量,以及如何降低能耗以提高 经济效益。
标准。
废渣处理
废渣来源
锌冶炼与电解过程中产生的废渣主要包括炉渣、阳极泥、电解残渣 等。
废渣成分
废渣中富含重金属和有害物质,如铜、铅、锌、镉等,对环境和人 体健康造成危害。
处理方法
废渣处理方法包括堆放、填埋、综合利用等,根据废渣成分和处理要 求选择合适的处理方法,以减少对环境的污染和资源的浪费。
04
湿法冶锌
总结词
湿法冶锌是一种通过化学反应从矿石中提取锌的方法,利用 酸或碱溶解矿石,然后通过沉淀、萃取等手段提取锌。
详细描述
湿法冶锌主要包括浸出、净化、电解等步骤。浸出是通过酸 或碱溶解矿石,使锌离子进入溶液中;净化是去除溶液中的 杂质,使锌离子纯化;电解是将净化后的溶液通电,使锌离 子在阴极上还原成金属锌。
电解技术进步
电解沉积
利用电解原理,在电解槽中通过电流作用使锌离子还原成金属锌的过程。近年来,电解沉积技术不断改进,提高 了电流效率和金属纯度。

锌电解的目的与原理

锌电解的目的与原理

锌电解的目的与原理锌电解是一种常见的电化学反应,其目的是通过电解过程将锌金属转化为溶解态的锌离子。

锌电解的原理基于电解质溶液中的离子迁移和电子转移。

锌电解的目的之一是用于锌的提取和精炼。

锌是一种重要的金属,广泛应用于电池、合金、镀层等领域。

通过锌电解,可以将锌金属从矿石或废旧物品中提取出来,并得到高纯度的锌。

锌电解的原理涉及到电解质溶液中的离子迁移和电子转移。

在锌电解中,通常使用含有锌离子的电解质溶液,如硫酸锌溶液。

锌离子在溶液中以Zn2+的形式存在。

在锌电解过程中,需要一个电解槽,其中包含两个电极:阳极和阴极。

阳极通常由铅制成,阴极则是锌金属板。

阳极和阴极之间通过电解质溶液连接。

当外部电源连接到电解槽时,电流开始流动。

在电解质溶液中,锌离子会向阴极迁移,同时电子从阴极流向阳极。

在阴极上,锌离子接受电子并还原为锌金属。

这个过程称为还原反应。

还原反应的化学方程式为:Zn2+ + 2e- →Zn在阳极上,电子流向阳极,发生氧化反应。

在锌电解中,通常发生水的氧化反应,生成氧气和氢离子。

氧化反应的化学方程式为:2H2O →O2 + 4H+ + 4e-整个锌电解过程可以总结为:锌离子在电解质溶液中向阴极迁移,接受电子并还原为锌金属,同时水在阳极发生氧化反应,生成氧气和氢离子。

锌电解的原理还涉及到电解质溶液中的离子迁移。

在电解质溶液中,离子迁移是由于电场力的作用。

当外部电源连接到电解槽时,电源产生的电场会引起溶液中的离子迁移。

正离子(如锌离子)会向阴极迁移,负离子则会向阳极迁移。

锌电解的效果受到多种因素的影响,包括电流密度、电解质浓度、温度等。

较高的电流密度和较低的电解质浓度可以提高锌电解的效率。

此外,温度的升高也有助于提高锌电解的效果。

总之,锌电解是一种通过电解质溶液中的离子迁移和电子转移将锌金属转化为溶解态的锌离子的过程。

锌电解的目的是用于锌的提取和精炼,其原理涉及到锌离子的还原和水的氧化反应,以及电解质溶液中的离子迁移。

年产100000吨1#锌电解锌的锌电解沉积系统课程设计

年产100000吨1#锌电解锌的锌电解沉积系统课程设计

《年产100000吨1#锌电解锌的锌电解沉积系统》设计说明书指导教师:李超姓名:黄朝福班级:冶金12-1班学号:512197108专业:冶金技术完成日期:2014年05月12号至2014年5月24号目录第一章冶金绪论1锌的一些性质和用途介绍2锌电解槽的概述第二章冶金计算1锌电解沉积过程的物料平衡和能量平衡计算2锌电解沉积的技术条件和经济技术指标第三章主要浸出设备及辅助设备的选择与计算1 主要浸出设备(浸出槽)的选择与计算2 主要辅助设备的选择与计算第一章设计概述1金属的性质及其在国民经济中的地位金属是一种具有光泽(即对可见光强烈反射)、富有延展性、容易导电、导热等性质的物质。

金属的上述特质都跟金属晶体内含有自由电子有关。

在自然界中,绝大多数金属以化合态存在,少数金属例如金、铂、银、铋以游离态存在。

金属矿物多数是氧化物及硫化物。

其他存在形式有氯化物、硫酸盐、碳酸盐及硅酸盐。

金属之间的连结是金属键,因此随意更换位置都可再重新建立连结,这也是金属伸展性良好的原因。

金属元素在化合物中通常只显正价。

有色金属是国民经济、人民日常生活及国防工业、科学技术发展必不可少的基础材料和重要的战略物资。

农业现代化、工业现代化、国防和科学技术现代化都离不开有色金属。

例如飞机、导弹、火箭、卫星、核潜艇等尖端武器以及原子能、电视、通讯、雷达、电子计算机等尖端技术所需的构件或部件大都是由有色金属中的轻金属和烯有金属制成的;此外,没有镍、钴、钨、钼、钒、铌等有色金属也就没有合金钢的生产。

有色金属在某些用途(如电力工业等)上,使用量也是相当可观的。

现在世界上许多国家,尤其是工业发达国家,竞相发展有色金属工业,增加有色金属的战略储备。

有色金属工业包括地质勘探、采矿、选矿、冶炼和加工等部门。

矿石中有色金属含量一般都较低,为了得到1吨有色金属,往往要开采成百吨以至万吨以上的矿石。

因此矿山是发展有色金属工业的重要基础。

有色金属矿石中常是多种金属共生,因此必须合理提取和回收有用组分,做好综合利用,以便合理利用自然资源。

锌电积过程中直流电单耗较高的原因分析与处理措施

锌电积过程中直流电单耗较高的原因分析与处理措施

锌电积过程中直流电单耗较高的原因分析与处理措施发表时间:2018-11-07T09:38:22.273Z 来源:《防护工程》2018年第18期作者:崔永红[导读] 湿法炼锌电解过程是电解液在直流电作用下析出锌的电化学反应过程,锌电解过程的电能消耗占整个湿法炼锌电能能耗的80%以上。

因此,降低直流电单耗刻不容缓,本文就锌电积氧压浸出工艺过程中电耗高的原因及降低电耗的措施作以综述。

崔永红西部矿业股份有限公司锌业分公司青海 811600摘要:现代锌冶金的生产方法主要为湿法炼锌。

湿法炼锌是对ZnSO4和H2SO4的水溶液在通以直流电的作用下锌由溶液析出至阴极板,获得电积锌。

湿法炼锌具有生产规模大、能耗相对较低、环保指标较好、自动化程度较高、有利于综合回收有价金属等优点而得到迅速发展。

湿法炼锌电解过程是电解液在直流电作用下析出锌的电化学反应过程,锌电解过程的电能消耗占整个湿法炼锌电能能耗的80%以上。

因此,降低直流电单耗刻不容缓,本文就锌电积氧压浸出工艺过程中电耗高的原因及降低电耗的措施作以综述。

关键词:锌电积;直流电单耗;阳极板;电效工厂采用锌电积氧压浸出工艺,主要生产工序包括:磨矿、氧压浸出、酸中和、压滤除铁、净化除杂、锌电积、成品铸型、硫回收、综合回收等。

锌电积采用3.2m2大极板,所用剥锌机、洗刷机、多功能行车等设备,自动化、智能化程度较高。

一、锌电积过程直流电单耗较高的原因分析:直流电单耗是指:每析出一吨锌所用的直流电量;锌电积过程直流电的作用主要用于析出锌,有一小部分转化为热能,因此要降低直流电单耗就要尽可能的使直流电作用于析出锌,减少转化为热能的部分。

(1)建立生产车间时,厂内变电所供电机组与电积车间电解槽之间距离较远,造成电解槽供电母排距离较长。

在酸性条件下母排极易产生结晶,造成一部分电能在输送过程转化为热能而有所损耗。

(2)槽内极板状况:如果在装槽时阴极板弯板、带锌角板、绝缘条脱落板进入槽内,阴阳极接触短路。

(整理)锌电解沉积

(整理)锌电解沉积

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=0.5O2+H2O(或H2O-2e=0.5O2+2H+)电极过程总反应:ZnSO4+H2O=Zn+H2SO4+0.5O2二、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)这里所指的停工和开工作业是指计划停产检修前和检修后的工作。

因此,在停工前就要为开工做好必要的准备工作,以确保开工的顺利进行。

(1)停工(停车)停工包括准备、出槽压减电流、阴阳极板处理和电解槽的清理。

《湖南有色金属》2010年总目次

《湖南有色金属》2010年总目次
6黄钾铁矾法炼锌 的沉矾过程研究
2 1 2 6 8
2 2 22 6 2 2 25 6 2 2 27 6
三维可视 化建模技术在 矿山工程 中的应用
2 1 6
黄沙坪低 品位 多金属矿体 的矿物性质及碎磨 流程
研究 2 1 6
2 3 2 6 5
郴 州 市 永 兴 新 生 矿 区 矿 山安 全 与 工 业 卫 生 设 计 2 4 9 6
锂 离 子 电 池 正 极 材 料 的 粒 度 测 定
不稳 固岩层 中掘进巷道的锚喷支护技术分析 湖南有色矿井通风现状分析与对策研 究 钨矿选矿工艺研究进展 评述
选 矿 尾矿 中 绢 云母 的 回 收 、 征 及 应 用 研 究 表
生物氧化预处理提金新工艺研究
高硅钛铁矿生产氟钛酸钾湿法 冶金工艺研究 湿法炼锌净化除钴实验研究及 实践 焦绿石型氧化钨 的研究现状 和应用前景 锑冶炼烟气双碱脱硫 镁法海绵钛还原剂精镁 中 K 含 量探 析 我 国主要炼铅方法及行业 发展建议 添加石灰石减少挥发窑窑 内粘结 的试验研究
2 4 1 6 2 2 4 1 6 5 2 4 2 6 1
2 5 I 6
微 波及 超声波协同辅助合成钼酸钠的实验研究 2 1 3 6 4 掺杂方式 对 Mo a —L 合金断裂韧性及 掺杂粒子 显微 结构 的影 响 稀土元素铈对镁合 金 A 9 D显微组织和力学 Z1
从多膛炉氧化锌烟灰 中综合 回收有价金 属的试验
研 究 两 矿 焙 烧 法 制 备 硫 酸 锰 的工 艺 研 究 2 5 1 6 9 2 5 2 6 2
某厂锌系统 中 F c 走 向及分布和对生产影 响的 、l 探讨 氯化铋水解法制备珠光氯氧铋 的研究 石煤钒矿发 电提钒工艺工业化试生产 2 5 2 6 4 2 6 1 6 3 2 6 1 6 5

5硫酸锌溶液的电解沉积原理(2)

5硫酸锌溶液的电解沉积原理(2)

5硫酸锌溶液的电解沉积原理(2)5.2.2阴极过程5.2.2.1在工业生产条件下,锌电积液中含有Zn2+50~60g/L和H2SO4120-180g/L。

如果不考虑电积液中的杂质,则通电时,在阴极上仅可能发生两个过程。

(1)锌离子放电,在阴极上析出金属锌:Zn2++2e=Zn φ?(18)=―0.763V (18)(2)氢离子放电,在阴极上放出氢气:2H++2e=H2 φ?(19)=0.000V (19)在这两个放电反应中,究竟哪一种离子优先放电,对于湿法炼锌而言是至至关重要的。

从各种金属的电位序(见表4―4)来看,氢具有比锌更大的正电性,氢将从溶液中优先析出,而不析出金属锌。

但在工业生产中能从强酸性硫酸锌溶液中电积锌,这是因为实际电积过程中,存在由于极化所产生的超电压。

金属的超电压一般较小,约为0.03伏,而氢离子的超电压则随电积条件的不同而变。

塔费尔通过实验和推导总结出了超电压与电流密度的关系式,即著名的塔费尔公式:ηH=a+blgD K式中ηH——氢的超电压,a——常数,即电极上通过单位电流密度时的超电压值,随阴极材料、表面状态、溶液组成和温度而变;b——;只随电解液温度而变。

D k——阴极电流密度。

因此,电积时可创造一定条件,由于极化作用氢离子的放电电位会大大地改变,使得氢离子在阴极上的析出电位值比锌更负而不是更正,因而使锌离子在阴极上优先放电析出。

这就是锌电积技术赖以成功的理论依据。

5.2.2从以上分析可见,氢的超电压在锌电积实际生产中具有重要意义。

根据塔费尔公式,影响氢在阴极析出的超电压的主要因素有:由塔费尔公式可见,a值改变,氢的超电压就改变,即氢的超电压随阴极材料而定。

表5—1列出了在不同金属阴极上析出氢的超电压值。

从表中可以看出,在不同金属的阴极上氢析出超电压值相差较大。

大体上可分为三类:高超电压金属:Pb、Cd、Hg、T1、Zn、Sn;中超电压金属:Fe、Co、Ni、Cu、Au。

锌电池 锌沉积机制

锌电池 锌沉积机制

锌电池锌沉积机制
锌电池是一种利用锌和其他物质之间的化学反应来产生电能的
电池。

在锌电池中,锌是负极,氧化剂是正极,两者之间通过电解
质进行离子传递。

当锌电池工作时,锌负极发生氧化反应,锌原子
失去两个电子转变为锌离子,同时释放出两个电子,这些电子通过
外部电路流向正极,从而产生电流。

而在正极,氧化剂接受电子并
与锌离子发生还原反应,从而完成电化学反应。

至于锌沉积机制,指的是锌在电化学沉积过程中的工作原理。

在充电过程中,锌离子在电解液的作用下,通过外部电流的作用从
正极回到负极,然后在负极上得到电子,还原成固体锌沉积在负极
表面。

这个过程是一个复杂的电化学过程,包括了电解质的传输过程、电子传输过程和化学反应过程。

锌沉积的过程受到电解液成分、电流密度、温度等因素的影响,不同的条件下锌沉积的速率和形貌
也会有所不同。

总的来说,锌电池的工作原理和锌沉积机制都是通过电化学反
应来实现的,涉及了离子传递、电子传递和化学反应等多个方面的
知识。

这些过程的理解对于锌电池的设计和优化具有重要意义。


望这个回答能够满足你的要求。

锌的电积——精选推荐

锌的电积——精选推荐

锌的电积锌的电积-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。

第2章-金属的电沉积

第2章-金属的电沉积

电沉积的金属种类
目前,电沉积单金属的种类众多,有锌、镉、 铜、镍、铁、铬、银、金、锡、铅、铟、钴、 钌、铑、铂、锇、钯、铝、铍、镁、钙、铕、 铈、铼、钇、钐、铀、钍、镎、钚等。
这些金属中有一些不是用来作镀层的,其中还 有不少金属无法从水溶液中得到,而只能从非 水溶剂组成的电解液或熔盐浴中电沉积,至于 电沉积合金的种类更是五花八门、不胜枚举。
在什么情况下,金属会从溶液中阴极还原沉积出来 ,在什么情况下会形成结构致密、厚度均匀,结合 力好的金属层,进而起到防护、装饰、功能性的作 用。
这样就需要首先了解金属的电沉积机理,以及电镀 液和电解规范对镀层质量的影响。
第 2 章 金属的电沉积
2.1 金属离子阴极还原的可能性 2.2 金属电结晶的基本历程 2.3 金属析氢过电势 2.4 电沉积金属的形态和结构 2.5 金属配离子还原时的极化 2.6 金属的E-pH图及其在电镀领域中的应用 2.7 电解液对沉积层结构的影响(简单离子) 2.8 电解规范对沉积层结构的影响
•例如飞机发动机的钢轴承上先镀一层银,然后在氟硼酸盐镀液中镀 上一层厚度为25斗m的铅层,最后镀1μm~2.5μm的铟层,然后在与 空气隔绝条件下进行热处理,在2h内缓慢升温至l50℃-l70℃。另一 种方法是在热油中加热,使得铟在铅中充分进行扩散,这样铟就固 溶于铅层之中。
二、金属离子沉积的情形
•镀镀铅简介
铅的电位比铁正,对钢铁而言是属于阴极性镀层,所以只有铅镀层 厚而无破损、无孔隙时才能有效地保护铁基体不受腐蚀。镀铅层适 用于接触的硫酸的设备和零件,也用于接触二氧化硫气体的器具和 仪表零件的防腐蚀。利用其良好的塑性和韧性,也可作为冷拉加工 的润滑材料。 镀铅的镀液种类很多,如氟硼酸盐、氟硅酸盐、氨基磺酸盐、醋酸 盐等,氟硼酸镀液以其简单、稳定、结晶细密而应用最广。

锌定向沉积的原理

锌定向沉积的原理

锌定向沉积的原理咱先来说说锌这个元素。

锌就像是一个有点小个性的小伙伴,它在很多化学反应里都扮演着独特的角色呢。

锌原子本身是很活跃的,就像一个闲不住的小淘气,总是想找机会和其他小伙伴凑在一起。

那啥是定向沉积呢?想象一下啊,有一个大操场,锌原子们就像一群小朋友。

这个操场呢,就是反应发生的环境。

通常呀,在有合适的条件下,锌原子们会朝着一个特定的方向跑过去,然后堆积在一起,这就叫定向沉积啦。

这里面有个很关键的东西叫电场。

电场就像是一个有魔力的指挥棒。

你看啊,锌原子本身带一定的电荷,就像每个小朋友身上都贴了个小标签。

当电场存在的时候,这个电场就会对锌原子产生一种拉力或者推力,就好像指挥棒在指挥小朋友们排队一样。

正电荷的电场会吸引带负电的锌离子,然后锌离子就顺着电场的方向,一路小跑着过去,最后在某个地方停下来,和其他的锌离子聚集在一起。

这就像是小朋友们按照指挥棒的指示,整齐地排好队,然后一个挨着一个站好,慢慢地就形成了锌的定向沉积。

除了电场,溶液的环境也很重要呢。

溶液就像是锌原子们生活的小社区。

这个社区里有各种各样的物质,有的是锌原子的好朋友,会帮助它顺利地跑到目的地,有的可能就会捣乱。

比如说,如果溶液里有一些特殊的添加剂,这些添加剂就像是社区里的志愿者,它们可以帮助锌原子更好地移动,让锌原子在沉积的时候更加有序。

就像志愿者在社区里指挥交通,让小朋友们过马路的时候更安全、更有序一样。

而且呀,基底的表面性质也对锌定向沉积有很大的影响。

基底就像是锌原子们要停靠的小码头。

如果这个码头表面很光滑,那锌原子们就更容易整齐地排列在上面,就像小珠子在光滑的盘子上滚动,最后会排列得比较整齐。

但如果码头表面坑坑洼洼的,锌原子们可能就会这里一个那里一个地停下来,沉积就没那么定向了。

还有温度这个小因素呢。

温度就像是天气一样,天气热的时候,锌原子们就会更活跃,跑起来更快,就像小朋友们在夏天的时候精力更充沛。

有时候温度合适的话,锌原子们就能更快地按照电场或者其他因素的引导,朝着正确的方向去沉积。

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有机物及油类对锌电解沉积的影响湿法炼锌的电解沉积遵循以下反应式:2ZnS04+2H20=2Zn+2H2S04+02十 (1)阴极反应:Zn2++2e=Zn (2)阳极反应:20H一一2e=H20+1/202千 (3)由于锌的还原电位比许多伴生金属的还原电位负得多,少量的杂质就会大幅度降低其电流效率,影响电解沉积过程的正常进行,故对溶液的净化处理和净化工艺的选择就尤为重要。

关于金属杂质及无机物对锌电解沉积过程的影响与危害,有多方面的研究、实验与报告。

由于综合回收(如co、In、Ge、Ag)力度加大和湿法炼锌工艺的进步,进入湿法炼锌系统溶液中的有机物及油类的种类与数量则越来越多,对它们的研究、报道稍显不足。

本文就生产实践中有机物及油类对锌电解沉积过程的影响与危害及去除进行摸索、分析并提出一些建议。

1锌电解沉积过程中进入溶液中的几类有机物及油类1.骨胶、皂根包括酸雾必克剂类。

在电解沉积过程加入。

皂根很少使用;酸雾必克剂主要以细密气泡覆盖电解槽液面,捕集酸滴,起减少酸雾作用,较少使用。

骨胶加入在于改善析出锌的结晶结构。

骨胶:茶褐色、半透明固体,在酸性溶液中带正电荷,胶质在直流电作用下移向阴极,并吸附在阴极锌突起尖端的高面电流点上,阻止晶核继续成长,迫使放电离子在周围形成新晶核,使阴极析出锌表面平、整、光滑、致密,能减轻杂质的有害影响,提高电流效率,但过量则会引起阴极锌发脆难剥,严重时阴极锌上有一层蚌壳状覆盖物,继之产生瘤状物,成为槽内短路的原因,须适时适量加入(骨胶≤l g/L,出槽8 h后加入)。

大部分胶质随电解沉积废(后)液在电解沉积的循环系统循环,少部分随废液到冲矿或浸出工序,经渣过滤及渣处理大部分损失。

值得一提的是骨胶与动物皮胶价格悬殊,有时相差一倍以上。

但皮胶溶解后会产生大量皮脂的油类,增大有机物脂肪酸含量,不利于锌电解沉积。

要注意防止骨胶掺假使杂,皮胶有皮臭味,易粘结、发软、脆性不好,不透明是检验判断的要点。

2.乙基黄药(黄药)。

有些厂因其除钴效果好仍选用黄药作为二次净化过程除钴试剂加入系统,其加入量大,但大部分在二次净化溶液过程中与一些金属离子形成络合盐沉淀。

由于穿滤跑浑,少部分进入新液中,如在新液储罐中沉清不够,严重时造成新液储罐黄药底渣泛起,其底渣Co复溶与黄药一起造成电解沉积烧板。

3.矿山选矿药剂及银浮选用药剂类:丁基黄药、丁基胺黑药(黑药)、2’油(萜烯醇)等。

若采用常压直接浸出工艺,残留的选矿药剂丁基黄药、黑药随锌精矿大量进入溶液,如精矿经过高温焙烧后则大部分可去除。

丁基黄药较乙基黄药危害更大。

4.3#凝聚剂(聚丙酰硫胺)是帮助溶液浓缩沉清用的,沉清效果好,使用广泛。

但其与选矿药剂一道易使锌电解沉积出现长时间的返溶,须尽量减少其用量。

5.油类、脂类属于醇类有机物,主要为脂肪酸、羟肟酸,本文强调其危害性而予以单独列出与其它有机物并列。

主要由各工序设备润滑油脂、机油泄漏而进入系统,其次是压缩风含油带入,以及废水循环回用间接带入。

6.综合回收使用的有机物:在回收Co、In等使用的P204二.(乙一乙基已基)磷酸,脂肪酸及煤油等随萃余液返回系统。

7.其它如氧化锌上清带入的吡啶、单宁酸,氧化锌上清中因带有很高的锑而影响电解沉积;一些工厂采用一萘酚除钴净化法,而加入的亚硝基一一萘酚,其第四段净化就是加活性碳吸附有机物;以及个别厂使用代替硫酸铜与乙基黄药一道加入除钴使用的双黄药(复黄原酸),因其危害大已很少使用。

有机物及油类对锌电解沉积的影响1有机物油类的影响症状分析经过净化处理合格的硫酸锌水溶液(新液),一般金属杂质含量越低,尤其是钴、锗含量越低,锌电解沉积的电流效率就越高,相应地锌电解沉积的直流电单耗就越低。

但在长期的生产实践中普遍存在着一种异常情况:经过检验、化验质量达标合格的新液进行电解沉积作业时,却经常发生间隔周期性的返溶。

阴极锌下部与阴极锌边缘有返溶迹象,阴极锌正面灰暗,背面有光泽,电流效率下降、电耗异常上升。

严重时出现返溶烧板,甚至剧烈的返溶,槽温短时间内急剧上升,来势非常凶猛,可在几个小时内突然发作,现场酸雾突起,槽内沸腾翻白,槽内可放炮起火(氢爆)。

阴极锌普遍表面发黑,表面有针状小孔,阴极锌背面或有黑色湿水印,阴极锌疏松、发软,可不成片。

严重时全部返溶完而无锌产出。

同时溶液浑浊,有大量黑色泡沫,或大或小的密集白泡沫,有明显较多的悬浮物、油污。

有时在新液储罐上部与下部出口能观察到很多细小泡沫。

在排除常规杂质及稀散金属杂质银、铊以及生产、技术、管理、操作方面的原因后,可以推断为有机物及油类富集达到临界浓度而引起返溶。

经过减产并采取一些措施后,包括消耗掉一些有机物、油类,几天后又逐渐好转。

2有机物及油类对锌阴极电极电位的影响P204、丁基胺黑药、脂肪酸、黄药、3 4凝聚剂和油类等有机物能使锌阴极的电位向负的方向偏移,且一般在溶液含钴高时,影响进一步加大,但可减轻锑对析出的影响。

由于有机物使锌阴极电位向负的方向偏移,使锌离子放电受到阻碍,使锌难以析出,而氢相对容易析出,从而产生返溶,并造成电解沉积电流效率显著下降,电耗上升。

3脂肪酸富集的影响在泡沫中脂肪酸高度富集。

油类、脂肪酸具有局部富集特性,而产生局部危害,这也就是在一个循环系统中,因液体分配流场的不同,各系列到各系列析出返溶有差异的原因。

脂肪酸能使锰离子在电解槽外析出,不像正常那样在阳极附近析出,能聚集于阳极泥中,沉往槽底,而是浮于溶液中,使电解液浑浊并使溜槽、集液槽、冷却塔结晶生长变快,同时槽内阳极泥沉降物中有油光闪亮的致密硬块产生。

日常生产中,发生溶液浑浊,在排除比重大的因素后,可直观判断溶液含有机物及油类含量上升。

4有机物及油类的叠加效应有机物及油类进入系统的种类越多,就存在1+1>2的叠加效应,其临界浓度与危害浓度降低,更容易发生返溶烧板,而有机物可能产生衍生物或者衍生的螯合物,其危害更大,析出返溶的时间更长。

有机物及油类的去除与开路处理1有机物及油类自然降低与平衡进入系统中的有机物除骨胶类外,都不是直接加到锌电解沉积过程的,其与主流程含锌溶液一道经过焙烧或冲矿、浸出、过滤、净化等多个工序。

由于高温高酸,有机物会分解、挥发一部分,一部分与金属离子形成溶解度较小的络合盐及渣类和胶结构所吸附后而被沉清与过滤掉。

系统溶液中有机物及油类中含量逐渐减少,起到相对平衡的作用。

尤以高温焙砂直接冲矿浸出,对有机物油类灼烧、挥发、分解、去除效果好,脱除率在80%以上。

2有机物的脱除1有机物及油类粒径分析油类及有机物在溶液中,由于油珠粒径大小不同,一般存在四种形态:悬浮物、分散油、乳化油、溶解油。

1.悬浮油:油珠粒径一般大于100m,易浮于液面形成油膜或油层。

2.分散油:油珠粒径10—100m,以微小油珠悬浮于溶液中,不稳定、静置一定时间后往往形成浮油。

3.乳化油:油珠粒径小于10 m,一般为0.1~ 0.2 m,往往因溶液中含有表面活性剂,使油珠成为稳定的乳化剂。

溶液中油粒在水流冲击搅拌下,吸附细微固体颗粒或表面活性剂而形成,其亲水性差异较大。

在油粒表面形成定向排列并具有双电层结构的亲水性保护膜,保护膜所带的同号电荷互相排斥,使油粒不能接触和变大,形成稳定的水包油型浑浊乳状液。

4.溶解油:油珠粒径比乳化油还小,有的可小到几个纳米,是溶于溶液的油微粒。

易吸附沉于电解槽底的阳极泥、溜槽、罐壁的结晶等处,而变得光滑、闪亮。

新液超声波除油1.一般首先利用恒流式除油器去除溶液中的悬浮油、分散油。

当溶液进入溢流布液系统,均匀上升,然后自上而下通过恒流区,被分离的油粒逐步上升,液面上的油层由于液面上升溢流进入隔油槽而去除。

2.利用超声波破乳,除去乳化油。

超声波破乳是基于气空化原理破除油粒保护膜。

足够强度的超声波通过液体时,当声波负压半周期的声压值超过液体内部静压强时,存在于液体中的微小气泡(空化核)就会迅速增大,在相继而来的声波正压相中气泡又绝热压缩而崩灭。

在崩灭瞬间产生极短暂的强压力脉冲,气泡周围微小空间形成局部热点,其温度高达5 000 K,压力达50.67 MPa,持续数微秒后,该热点随之冷却,冷却率达109 K/s,伴有强大的冲击波和高速射流。

当超声波通过有微小油粒的液体介质时,其中的油粒开始与介质一起振动,但由于大小不同的粒子具有不同的振动速度,油粒将相互碰撞、粘合,体积和质量均增大。

然后由于粒子变大已不能随声波振动,只能做无规则的运动,继续碰撞、粘合、变大,最后上浮形成浮油。

3.气液溶合有机分离。

经超声波破乳的溶液进入气液溶合有机分离装置,在溶液中产生足够数量的细微气泡,细微气泡与溶液中悬浮粒子(悬浮油粒)相粘附,形成整体密度小于溶液的“气泡一颗粒”复合体,通过溶合释放器,使悬浮粒子随气泡一起浮升到溶液液面,从而溢流去除。

4.溶解油粒径很小,往往被易沉于槽底、罐壁的阳极泥、结晶所吸附,使阳极泥、结晶中泛出油光,可采用高温通风氧化去除。

5.超声波除油去除率可达80%以上,最低油浓度可除至lL/L,但对其它有机物的碳去除率却不高,可能是一部分长碳链有机物转化为短碳链有机物,溶液总碳与有机碳下降幅度较小。

有机物的吸附采用活性碳、焦粉或挥发窑渣中回用的废焦粉可作为有机物吸附剂,吸附效果可达60%以上。

吸附剂在达到穿透容量后可用蒸汽活化再生。

还可利用聚丙烯纤维优良的过滤性能过滤溶液。

首选吸附剂为木质活性碳,对铟生产萃余液中的P21M与钴生产中的脂肪酸需要用活性碳等吸附。

对采用常压直接浸出工艺的溶液也须采用活性碳吸附工艺,以消除选矿药剂的影响。

其它可采用高效除油器以精密过滤压缩空气中的油污、灰尘等杂质,利用高速气流导流旋转过程中产生的离心力将固体颗粒或液滴分离,再通过lm和 0.01m过滤除油。

废水视水量和含量呵选择采用油水分离器、活性碳吸附、反渗透法膜分离技术等水净化工艺处理废水中的有机物及油类。

其它还可以通过提高净化温度,来破坏有机物酸根,达到分解去除的目的。

应对有机物及油类影响的措施要从各方面减少有机物及油类进入系统的种类和数量,加强对溶液的监控,定期取样分析,发现有机物、油类富集的症状后,应追本溯源,采取针对性措施,严控有机物及油类含量。

生产实践中往往采取降低电流强度;降低电流密度;控制较低槽温;加大现场溶液循环量与溢流量;控制好电解液酸锌含量;减少骨胶加人量,视情况少加或不加吐酒石;提高新液质量;加大新液沉清静置时间;加大阴极平刷处理力度;强化现场设备管理,杜绝和减少漏油;必要时减少废水回用量;加快锌电解沉积溶液的置换或稀释;有机物短路开路;采用人工打捞油污开路;撇除高浓度泡沫;强化活性碳吸附与新液超声波除油等措施。

总之,有机物及油类除骨胶外愈少愈好。

考虑到多种有机物的叠加效应,新液的有机物含量控制:总碳(TC)<12 mg/L;无机碳(IC)一般为2 mg/L;有机碳(TOC)<10 mg/L;其中含油量控制<0.005 mg/L;脂肪酸<lmg/L;P204<0.05 mg/L,其它黄药、丁基黄药、黑药、2。

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