氨法制电锌新工艺及电积添加剂影响研究

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本文针对用常规酸法处理工艺复杂的含杂质元素铁、镉、铜较高的氧化锌矿,采用了氨法工艺。着重研究和探讨了工艺流程选择、工艺参数优化及各参数对结果的影响。本工艺采用氯化铵—氨水溶液作浸出剂,使之与氧化锌矿反应得锌氨配合离子而使锌进入溶液。通过理论分析及探索实验确定浸出剂浓度为:NH4Cl 5mol/L,NH3·H2O 2.5mol/L;通过正交实验考察温度,时间,液固比,转速这几个因素对锌矿浸出率的影响,确定浸出过程优化条件为:温度:40℃;时间:3h;液固比:8:1;转速:730r/min。在此优化条件下,锌矿浸出率可达74.2%。实验结果表明:液固比和时间对锌矿浸出率影响显著,其中液固比对浸出率影响最大;转速和浸出温度对锌矿浸出率影响不大。净化工艺中采用胶体吸附法除砷和锑;锌粉置换法除去铜、镉等其他标准电极电位比锌高的重金属离子。净化过程优化条件为:温度为常温25℃,净化时间为90min,FeCl3和H2O2加入量分别为2.5 g/L和1.5ml/L,锌粉加入量为3g/L。净化后液达到电解标准。通过电积过程分析选择涂钌钛板为阳极,铝板为阴极。电积优化条件为:温度为常温;阴极电流密度为500A/m2;异极距37mm;添加剂T-A胶、T-B和T-C醇加入量分别为0.1g/l、0.05 g/l和0.1g/l。在上述条件下可得到表面平整致密,符合工业要求的锌片。通过考察添加剂和锌离子浓度对电积工艺的影响得出:T-A胶量对电积工艺影响较大,T-A量过少或过多均会使镀层产生条纹或露底;T-B和T-C量对电积工艺影响较小。锌离子浓度对电积工艺影响很大,随着锌离子浓度的降低,合适的电流密度范围大大减小。综合电积实验表明通过该工艺可以得到符合工业要求的锌片,该工艺具有流程短、简单,原料广,锌回收率高,净化容易,常温操作能耗低,投资少,污染小等优点,是一种很有发展前景的新工艺。
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