水溶液环境电场分布对电解提取锌的影响研究

发布时间：2021-01-31 20:17

　　水溶液体系电解槽中电场的分布不仅影响到离子传质、扩散、浓差极化,还会对电流效率、电能单耗、阴极产物均匀程度、极板寿命造成影响;同时,电流效率和电能单耗又是评价一个电解企业的技术水平与经济效益重要指标。因此,建立能够提高电解企业技术水平与经济效益的电场模型成为本课题的关键。本论文以电解锌为例,首先采用ANSYS模拟软件模拟分析了在电解参数一致的情况下传统Pb合金阳极与Pb-Al层状复合阳极板对锌电解槽中电场分布的影响,并研究了Pb-Al层状复合阳极板中A1芯厚度对锌电解槽中电场分布的影响。然后在性能最优的Pb-Al层状复合阳极板基础之上研究加载电流密度、电解液成分对锌电解槽中电场分布的影响。最后根据锌电解槽中电场的分布规律分析镍电解槽中电场的分布规律,所得到的结论如下:（1）水溶液体系电解槽电场分布规律类似,其中电解槽电势云图为:阳极板及其附近的等势区、阴极板及其附近的等势区、极板间电解液电势梯度密集区、其他电解液等势区;电解槽电流密度分布:导电横梁、电解体系、其他电解液。阳极板电势云图为:电势梯度从导电横梁开始,靠近进电端的地方电势梯度大,远离进电端的电势梯度小;阳极板电流密度分布:导... 

【文章来源】：昆明理工大学云南省

【文章页数】：117 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图２．１电解槽和阳极板实体模型??Ｆｉｇ．２．１?Ｓｏｌｉｄ?ｍｏｄｅｌ?ｏｆ?ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｉｃ?ｔａｎｋ?ａｎｄ?ａｎｏｄｅ?ｐｌａｔｅ??

??图２．１电解槽和阳极板实体模型??Ｆｉｇ．２．１?Ｓｏｌｉｄ?ｍｏｄｅｌ?ｏｆ?ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｉｃ?ｔａｎｋ?ａｎｄ?ａｎｏｄｅ?ｐｌａｔｅ??１８??

３．２?Ａ１芯厚度对电解槽电场分布的影响??３．２．?１阳极板、电解液和阴极板的电压、电流密度分布??由图３．２、３．３知，槽内的电场规律为：阳极板及其附近的电解液为等势区；极板之??间的电解液等势线最密集区，电势梯度最大，该区表现为电解过程发生区，这与电解的??基本理论相符［８５］，其余部分电解液为等势区；阴极板及其附近的电解液为等势区。造成??此现象的原因是电解液的电阻率数量级为ｌ（Ｔ２Ｑ．ｍ，阴阳极板的电阻率在ｌ（Ｔ６Ｑ．ｍ到??１０－４Ｄ．ｍ之间，电解液的电阻率是阴阳极板电阻率的１００倍以上，所以在同样电流下，??电压主要发生在电解液（阴阳极板之间）中，阴阳极板及其附近电解液可看做等势区；??由于主电流是在阴阳极板及其之间的电解液中通过，其他部分的电解液基本没有电流通??过，所以也是一个等势区，由于规定了阴极导电棒出电端面为基准零势面，所以该部分??等势区的电势并不是最小的。??由图３．２知


本文编号：3011512