电解锌极板腐蚀机理及预防工程技术分析
发布时间：2021-09-23 12:35
我国金属锌年产量近600万吨,其中采用湿法炼锌-电解生产的约80%。硫酸锌溶液电积是湿法炼锌重要的工艺过程,电解车间产生的酸雾及电解液存在的F、Cl离子等现象易造成电解过程的阴阳极板腐蚀,从而影响电锌生产电流效率、成本和产品质量。陕西锌业商洛冶炼厂,锌精矿来源及成分复杂,极板腐蚀现象较以前严重,预防极板腐蚀,延长使用寿命是企业急需解决的共性问题。本文基于腐蚀电化学原理,应用电化学和模拟腐蚀实验等研究方法,对铅阳极及铝合金阴极在硫酸盐溶液体系的的腐蚀性能进行了研究,较为全面地分析了氟、氯离子对极板的腐蚀机理。同时在文献资料及生产数据分析基础上,从极板材料、净化工艺、车间通风等方面,对比分析了减少极板腐蚀的工程技术措施,研究成果可为控制极板腐蚀提供理论依据,有一定的应用价值,相关研究内容及结论如下:（1）模拟腐蚀实验,考察了硫酸锌溶液中氟（氯）离子单因素及混合因素条件下,浓度对极板腐蚀程度的影响。结果表明,随着电解液中氟、氯离子浓度增大,阴极铝板腐蚀程度呈上升趋势,Cl-浓度小于600mg/L时,阴极板不腐蚀,Cl-在600mg/L1000mg/L时,阴极板发生一定程...
【文章来源】：西安建筑科技大学陕西省
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 前言
1.2 湿法炼锌工艺
1.3 电解锌工艺
1.3.1 电解原理
1.3.2 电积锌电极反应
1.3.3 电流效率与电压效率
1.4 杂质对锌电积过程的影响
1.4.1 杂质的分类
1.4.2 电积液中的腐蚀杂质离子
1.5 金属腐蚀与电积锌生产
1.5.1 概述
1.5.2 金属腐蚀的破坏形式
1.5.3 电积锌极板的腐蚀类型
1.6 金属腐蚀的电化学研究方法
1.6.1 极化曲线
1.6.2 循环伏安曲线
1.6.3 交流阻抗谱
1.7 课题研究背景及内容
1.7.1 课题背景
1.7.2 研究内容
2 实验方法与装置
2.1 实验原理
2.2 实验仪器及试剂
2.2.1 电解液的配制
2.2.2 阴阳电极材料
2.3 实验参数的确定
2.3.1 实验温度
2.3.2 电流密度
2.3.3 槽电压
2.3.4 电积液循环制度
2.4 实验装置
2.5 实验分析方法
2.5.1 电解液中氟离子浓度测定
2.5.2 电解液中氯离子浓度测定
2.6 实验步骤
3 腐蚀实验
3.1 前言
3.2 氟氯离子对极板腐蚀的影响
3.2.1 单因素实验结果
3.2.2 双因素实验结果
3.3 极板腐蚀机理分析
3.3.1 阳极板腐蚀物相分析
3.3.2 阴极板腐蚀物相分析
3.4 腐蚀机理分析
3.5 本章小结
4 车间通风方式对极板腐蚀的影响实验
4.1 电解车间的通风方式
4.2 模拟实验结果与讨论
4.3 电解车间风机抽气速率的确定
4.4 本章小结
5 氟、氯在锌电积过程中的行为
5.1 前言
5.2 极化曲线
5.3 循环伏安曲线
5.4 交流阻抗图
5.5 本章小结
6 极板腐蚀的预防工程技术
6.1 引言
6.2 降低酸雾含量
6.3 采用新型极板材料
6.3.1 提高阳极质量
6.3.2 新型极板研究
6.4 新型二氧化铅阳极腐蚀实验
6.5 本章小结
7 结论与建议
7.1 结论
7.2 建议
致谢
参考文献
附录
【参考文献】：
期刊论文
[1]湿法炼锌中氟氯去除方法的研究[J]. 苏莎,陈海清. 湖南有色金属. 2013(01)
[2]延长锌电解阳极的使用寿命[J]. 屈伟光. 金属材料与冶金工程. 2010(05)
[3]某厂锌系统中F、Cl走向及分布和对生产影响的探讨[J]. 廖贻鹏. 湖南有色金属. 2010(05)
[4]湿法炼锌氯开路实验研究[J]. 曹秀红,陈立华,李良,王树新. 有色矿冶. 2009(06)
[5]SbOx+SnO2中间层对Ti/MnO2电极性能的影响（英文）[J]. 史艳华,孟惠民,孙冬柏,倪永乐,陈栋. 物理化学学报. 2007(10)
[6]湿法炼锌中氯的危害及控制[J]. 王文录. 湖南有色金属. 2007(01)
[7]含氧化铱中间层的钛基二氧化铅阳极[J]. 孙凤梅. 云南大学学报(自然科学版). 2005(S3)
[8]新型不锈钢基PbO2/PbO2-CeO2复合电极材料的研制[J]. 曹建春,郭忠诚,潘君益,周晓龙. 昆明理工大学学报(理工版). 2004(05)
[9]锌电解阳极腐蚀电解“烧板”关系探讨[J]. 韩永刚. 有色金属设计. 2003(S1)
[10]四元合金阳极板在湿法炼锌中的应用[J]. 王恒章. 有色冶炼. 2001(06)
硕士论文
[1]镁对电积锌的影响研究[D]. 田林.昆明理工大学 2010
[2]镍对锌电积过程影响及浸出液净化中脱镍的试验研究[D]. 张怀伟.昆明理工大学 2008
[3]电沉积法制备SS/PbO2-WC-ZrO2/聚苯胺复合惰性阳极材料的研究与应用[D]. 苗治广.昆明理工大学 2006
本文编号：3405716
【文章来源】：西安建筑科技大学陕西省
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 前言
1.2 湿法炼锌工艺
1.3 电解锌工艺
1.3.1 电解原理
1.3.2 电积锌电极反应
1.3.3 电流效率与电压效率
1.4 杂质对锌电积过程的影响
1.4.1 杂质的分类
1.4.2 电积液中的腐蚀杂质离子
1.5 金属腐蚀与电积锌生产
1.5.1 概述
1.5.2 金属腐蚀的破坏形式
1.5.3 电积锌极板的腐蚀类型
1.6 金属腐蚀的电化学研究方法
1.6.1 极化曲线
1.6.2 循环伏安曲线
1.6.3 交流阻抗谱
1.7 课题研究背景及内容
1.7.1 课题背景
1.7.2 研究内容
2 实验方法与装置
2.1 实验原理
2.2 实验仪器及试剂
2.2.1 电解液的配制
2.2.2 阴阳电极材料
2.3 实验参数的确定
2.3.1 实验温度
2.3.2 电流密度
2.3.3 槽电压
2.3.4 电积液循环制度
2.4 实验装置
2.5 实验分析方法
2.5.1 电解液中氟离子浓度测定
2.5.2 电解液中氯离子浓度测定
2.6 实验步骤
3 腐蚀实验
3.1 前言
3.2 氟氯离子对极板腐蚀的影响
3.2.1 单因素实验结果
3.2.2 双因素实验结果
3.3 极板腐蚀机理分析
3.3.1 阳极板腐蚀物相分析
3.3.2 阴极板腐蚀物相分析
3.4 腐蚀机理分析
3.5 本章小结
4 车间通风方式对极板腐蚀的影响实验
4.1 电解车间的通风方式
4.2 模拟实验结果与讨论
4.3 电解车间风机抽气速率的确定
4.4 本章小结
5 氟、氯在锌电积过程中的行为
5.1 前言
5.2 极化曲线
5.3 循环伏安曲线
5.4 交流阻抗图
5.5 本章小结
6 极板腐蚀的预防工程技术
6.1 引言
6.2 降低酸雾含量
6.3 采用新型极板材料
6.3.1 提高阳极质量
6.3.2 新型极板研究
6.4 新型二氧化铅阳极腐蚀实验
6.5 本章小结
7 结论与建议
7.1 结论
7.2 建议
致谢
参考文献
附录
【参考文献】：
期刊论文
[1]湿法炼锌中氟氯去除方法的研究[J]. 苏莎,陈海清. 湖南有色金属. 2013(01)
[2]延长锌电解阳极的使用寿命[J]. 屈伟光. 金属材料与冶金工程. 2010(05)
[3]某厂锌系统中F、Cl走向及分布和对生产影响的探讨[J]. 廖贻鹏. 湖南有色金属. 2010(05)
[4]湿法炼锌氯开路实验研究[J]. 曹秀红,陈立华,李良,王树新. 有色矿冶. 2009(06)
[5]SbOx+SnO2中间层对Ti/MnO2电极性能的影响（英文）[J]. 史艳华,孟惠民,孙冬柏,倪永乐,陈栋. 物理化学学报. 2007(10)
[6]湿法炼锌中氯的危害及控制[J]. 王文录. 湖南有色金属. 2007(01)
[7]含氧化铱中间层的钛基二氧化铅阳极[J]. 孙凤梅. 云南大学学报(自然科学版). 2005(S3)
[8]新型不锈钢基PbO2/PbO2-CeO2复合电极材料的研制[J]. 曹建春,郭忠诚,潘君益,周晓龙. 昆明理工大学学报(理工版). 2004(05)
[9]锌电解阳极腐蚀电解“烧板”关系探讨[J]. 韩永刚. 有色金属设计. 2003(S1)
[10]四元合金阳极板在湿法炼锌中的应用[J]. 王恒章. 有色冶炼. 2001(06)
硕士论文
[1]镁对电积锌的影响研究[D]. 田林.昆明理工大学 2010
[2]镍对锌电积过程影响及浸出液净化中脱镍的试验研究[D]. 张怀伟.昆明理工大学 2008
[3]电沉积法制备SS/PbO2-WC-ZrO2/聚苯胺复合惰性阳极材料的研究与应用[D]. 苗治广.昆明理工大学 2006
本文编号：3405716
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