提高锌电解过程的电流效率的系统研究

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湿法炼锌由焙烧、烟气制酸、浸出、净液、电积、熔铸等主要工序组成。20世纪80年代后,湿法炼锌的产量已占世界总锌产量的80%以上。采用焙烧一浸出一电积工艺生产的锌占世界锌总产量的80%以上,但湿法炼锌的电耗高则是该法的一大缺陷。从硫化锌精矿经焙烧、浸出直至获得电锌的总能耗大约为50×109J/(t·Zn).其中电积工序的能耗大约占80%左右,降低锌电积工序的能耗是湿法炼锌节能降耗,提高经济效益的重要途径。首先进行锌电积动力学分析,电极过程是在与平衡电位不同的电位下,在电极表面随时间而发生的各种变化的综合过程,影响锌电积的主要环节是电化学反应本身,其次通过热力学分析,锌电积原理:经过净化后的ZnSO4水溶液,以Pb-Ag合金作阳极,纯铝压延板作阴极,在直流电的作用下,溶液中带正电荷的Zn2+在阴极上放电析出锌,水分子发生电离以产生新的OH-离子,OH-离子在阳极上放电产生O2。通过对现行电解系统的各种条件的检测,导致电流效率低下的主要原因,(1)镁离子浓度;(2)F、Cl含量;(3)电解液中的硫酸含量;(4)槽面管理;(5)三系统阴极锌粘带阳极泥情况;(6)剥阴极锌片的过程中;(7)阴极锌片出槽情况;(8)装槽后情况;(9)阴极极板。本文主要是对云南罗平锌电股份有限公司这样一个中型企业,生产电解锌的过程进行了严格的考查,针对如何提高电流效率作了详细的研讨,对存在的问题进行了改进试验。采用如下改进试验方案:(1)控制镁离子浓度。(2)采取除F、Cl的措施。(3)撤换极板。(4)强化管理。最后,通过此工艺流程,即控制镁离子浓度25g/L以下,氟控制在80mg/L以内,氯控制160mg/L以内,得到了电流效率为85%以上的好效果。
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