添加剂对单膜双室同槽电解膜电积工艺的影响

发布时间：2020-12-24 12:14

　　采用单膜双室膜电积工艺在MnSO4+（NH4）2SO4电解液体系中电沉积金属锰,同时阳极联产电解二氧化锰并富集回收硫酸,研究了两种典型无机、有机复合添加剂亚硒酸、聚丙烯酰胺+硫脲对膜电积工艺效果的影响。结果表明,单膜双室同槽电解工艺中添加剂的使用对产锰率、酸回收率以及能耗等都有较大改善。无机添加剂亚硒酸的最适浓度在0.3g/L时,其产锰率可达84.9%,酸回收率为79.5%,能耗为5545kW·h/t;有机复合添加剂聚丙烯酰胺浓度为0.01g/L、硫脲浓度为0.02g/L时,其产锰率可达75.1%,酸回收率为76.5%,能耗为6034kW·h/t,此时电沉积锰表面白皙光亮、均匀细致,其形貌、质量都有很大的改观。 

【文章来源】：化工进展. 2020年S2期 北大核心

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

单膜双室同槽电解实验原理

从图2和图3可以看出，产锰率和酸回收率先随着H2Se O3浓度的增加而增加，并在H2Se O3浓度为0.3g/L时，产锰率和酸回收率均达到最大值，分别为84.89%和79.52%，之后则随着H2Se O3浓度的增加而下降。能耗和槽电压的变化情况刚好相反，随着H2Se O3浓度的增加先下降后上升，当H2Se O3浓度为0.3g/L时，能耗和槽电压分别由初始的8590k W·h/t和5.13V下降至最小值为5545k W·h/t和4.83V。分析原因可能为H2Se O3首先在阴极被还原为单质硒Se，如式(8)[16]。图3 槽电压和酸回收率随亚硒酸浓度的变化情况

图2 产锰率和能耗随亚硒酸浓度的变化情况在阴极上沉积的单质Se具有较大的电子亲和能，由于Se的原子半径较大，其外层p轨道为4p，较难形成4p-4pπ键，但能形成σ键，因此多个Se原子易形成多聚分子Sex (x=1～3），在阴极易得电子，被还原成多聚性阴离子并继续吸附在阴极上，如式(9)。

【参考文献】：
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博士论文
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硕士论文
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本文编号：2935637