杂质对锌电解沉积过程的影响

杂质对锌电解沉积详细的影响电解锌杂烧板是杂质金属离子的能否在阴极锌放电析出，取决于其杂质离子的平衡电位的大小，杂质的析出速度与析出的电位有关，决定析出的速度的因素不是析出的电位，而是取决于杂质扩散到阴极锌表面的速度，即析出锌的速度就等于扩散速度，任一离子的析出速度，决定其极限电流密度进入阴极锌的杂质量与其浓度成正比，阴极

式中Dd为极限电流密度(A/m2)，Dk为扩散电流密度(A/m2)，Mi为杂质原子量，MZn为锌原子量，η为电流效率。

常规杂质烧板

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。当钴含量小于10mg/L 时，对锌沉积物的结晶几乎没有影响，其表面状态如纯锌溶液，但当CU存在会使阴极锌表面出现一些较深的小孔（不会烧透）当钴继续增加是，阴极锌会贯穿成小孔洞，孔直径有时达到1-5mm。

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、絮凝剂（浸出三号剂）骨胶等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。当镍和锗同时含量大于10mg/L使阴极锌成海绵状和小的孔洞同时出现。

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锑(Sb）含量0.1mg/L时，六方晶体呈散乱分布，严重时表面凹凸不平并张颗粒，如果锑继续增加是，使阴极锌表面形成垂直沟状条纹，

表面成成麦芽及海绵锌。

8 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。

9 氟（F） 80 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。

10氯（Cl） 100 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。

11有机物

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，甚至剧烈返溶，槽温短时间内急剧上升，来势非常凶猛，可在几小时内突然发作，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。严重时全部溶完而无锌产出，同时溶液混浊，有大量黑色泡沫，或大或小的密集白色泡沫，有明显较多的悬浮物、油污。电解锌有机物烧板是电解液里常规元素杂质离子得到负极造成的，电解液里的有机物离子使经过新液进入电解液

中，怎样提高净化车间的新液质量是一个课题，关于有机物出去的方法有活性炭吸附法、新液溢流法、电磁波共振除去法有机物等方法。本文是根据现场实际和理论相结合所学，不做学术参考。关注作者会不断跟新电解锌冶炼方面的知识，先从电解锌冶炼方面开始，陆续净化、浸出、焙烧、回转窑、副产品熔铸等工艺和现场实际操作总结都会给大家分享。

作者：闫瑞军