鋅電積

鋅電積

鋅電積是指以硫酸鋅水溶液為電解液,進行電解提取鋅的冶金過程,又稱鋅電解。

基本介紹

  • 中文名:鋅電積
  • 外文名:zine electrolytic deposition
  • 學科:電力工程
  • 領域:工程技術
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概念

鋅電積是指以硫酸鋅水溶液為電解液,進行電解提取鋅的冶金過程,又稱鋅電解。

提取過程

鋅精礦經過焙燒產出焙砂,用廢電解液和各種洗液配成的含有一定量硫酸的水溶液作溶劑,從焙砂中浸出鋅。淨化後的浸出液用來電解提取鋅。1881年,法國人L利特倫基(L.Strange)公布了電解提取鋅的專利,百年來一直沿用這一方法。

特點

鋅電解的優點為一次得到高純度金屬,溶劑可以再生循環使用。缺點為槽電壓高,電流效率較低,耗電量較大。

原理

以鉛銀合金板為陽極(不溶陽極),鋁板為陰極,含有硫酸的硫酸鋅水溶液為電解液,在電解槽中通直流電電解。在陰、陽極上發生如下電化學反應
陰極Zn+2e→Zn 析出金屬鋅
陽極H2O-2e→2H+1/2O2
電解槽槽電壓為3.4~3.6V,電流密度為300~600A/m,每噸電解鋅消耗直流電能2900-3100kWV・h。電解鋅的純度可達99.9%以上。鋅電解能耗較高。
電解過程中,陽極除析出氧外,還析出二氧化錳,作為氧化劑返回到浸出工序。

電解過程

鋅電解的電解液系浸出淨化後的含鋅約150g/L的中性硫酸鋅水溶液和從電解槽中排出的含鋅約50g/L、硫酸約170g/L的廢電解液的混合液。兩者的體積比稱為電解液的循環體積比。增大循環體積比中廢電解液的比例,即增大循環量,可以消除濃差極化,降低槽電壓,提高電流效率,但循環量過大會使陽極析出的二氧化錳進入陰極,影響陰極析出鋅的質量,同時也增大了電能消耗。通常控制電解液循環體積比為1:(10~25)。
鋅電解過程中,由於電解液等的電阻產生的焦耳熱超過因蒸發、輻射而散發的熱量,為維持電解液的溫度在35~40℃,必須對電解液業進行冷卻,普遍採用空氣冷卻塔。
為得到合格的電解鋅,電解液淨化程度是鋅電解的關鍵技術,也是迄今為止一直在研究的課題。

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