国内外湿法炼锌工艺电积锌工序中,阴极析锌,阳极析氧而使施于阳极的电能被无功损耗了。对于电解法生产二氧化锰的过程中,阳极析出二氧化锰,阴极析出氢气,而使得施于阴极的电能白白消耗掉了。这两种电解工艺都是一极得到产品,另一极电能被浪费掉了,也存在能耗高、酸雾大、工艺流程长等缺点。针对以上缺点,不少学者提出了氯盐溶液中锌—二氧化锰同槽隔膜电解,锌—二氧化锰分步电解等,但都因为阴阳极电解条件的差异不易解决或者是工艺流程过长而且复杂,故而尚未工业化。 在这种背景下,本文探讨了在硫酸体系中,为了同槽电解出高纯锌和纯度较高的二氧化锰所需要的合适的电解条件。 在锌—二氧化锰同时电解条件的研究中,我们发现影响锌—二氧化锰同时电解的主要条件是温度、电流密度、电解液pH值以及锌离子和锰离子的浓度。因此确定同时电解所需要的合适的电解条件,关键就是要确定他们的数值。 通过系列试验查明各种因素对电解过程和电流效率的影响,通过正交试验和单因素试验最终确定了适宜的电解工艺技术条件。通过测试阴极和阳极产品的纯度和阳极产品二氧化锰的晶体结构,表明:同时电解的产品锌是高纯度的,二氧化锰是符合电池工业生产要求的具有高的放电活性的γ-MnO₂。通过验证实验,可知所确定的同时电解的电解条件具有很高的重现性。 综上所述,本文得到了同时电解所需的合适电解条件,在该条件下可以生产出高纯锌和高纯二氧化锰,由于同一过程获得两种主体产品,过程单位电耗大为