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锌电积是湿法炼锌的一个重要工序,它对整个湿法炼锌的成本和阴极锌的质量影响很大。电积液中含有杂质时将对锌电积生产带来危害作用。目前国内外的科研工作者对各种金属杂质离子在锌电积过程中的行为,已经做了比较深入的研究,但有关有机杂质对锌电积过程的影响研究不多。因此,研究电炉锌粉中的有机物对锌电积的影响,具有重要的工业指导意义和应用价值。本文取某大型湿法炼锌企业用于净化阶段的电炉锌粉50kg,于75±2℃下用蒸馏水浸煮,获取上层漂浮物,并将其过滤得A溶液2L。采用重铬酸钾氧化法测定A溶液的化学需氧量CODcr值,结果表明每公斤电炉锌粉中有机物含量不低于0.508mg。采用气相色谱-质谱联用技术分析A溶液中有机物成分,结果表明电炉锌粉中含有乙基苯、二甲苯、1,3-二甲基-苯、二(2-乙基己基)邻苯二甲酸酯。本文将提取的有机物添加到ZnSO4-H2SO4电积体系中,研究不同有机物浓度(由于准确确定有机物的浓度很难,本文所指的有机物的浓度均用CODcr值来体现)对锌电积过程槽电压、电流效率、直流电单耗及阴极锌品质等重要经济技术指标的影响。锌电积控制阴极电流密度为450 A/m2,电积液温度为40±1℃,电积液中的Zn2+浓度为~58 g/L,硫酸浓度为~165 g/L,连续电积2 h。实验结果表明,随着有机物浓度从0 mg/L增加至10 mg/L,锌电积过程的槽电压由2.84V升至2.93 V,增幅为90 mV;电流效率由93.8%降低至79%,降幅为14.8个百分点;直流电单耗由2491 kWh/t锌上升至3048 kWh/t锌,增加了557 kWh/t锌;此外,阴极锌的晶粒随有机物浓度的升高而增大。综合考虑以上因素,认为有机物浓度控制在2 mg/L以内,锌电积可以取得较好的经济指标,即电流效率大于90%,直流电单耗小于2600 kWh/t锌,阴极锌品质较好。采用电化学测试手段研究有机物对锌电积过程电化学行为的影响。由循环伏安曲线和阴极极化曲线分析可知,有机物浓度从0 mg/L增加至10 mg/L,阴极形核过电位由104 mV升至173 mV,增加了69 mV;交换电流密度由0.001737mA/cm2降至0.000399 mA/cm2,降低了0.001338 mA/cm2。