氨性体系下新型添加剂对电积锌的影响研究

以自制的胺类衍生物为氨性体系电积锌的添加剂,考察其用量对电流效率和阴极锌表面形貌的影响。结果表明,在添加剂用量2mL/L、Zn2+浓度40g/L、氯化铵浓度5mol/L、氨水浓度2.5mol/L、电流密度400A/m2、异极距3cm、温度40℃的条件下,电流效率达到90.43%,阴极锌板表面形貌较为致密平整。     

氧化铅固相电还原制取海绵铅试验研究

用阴极固相电解还原法,将氧化铅置于特定的阴极板上,在氢氧化钠溶液中通以直流电进行电解,对电解工艺参数进行试验。结果表明,采用阴极固相电还原法制备金属海绵铅的最佳工艺参数是:电解液中氢氧化钠浓度10%,电解温度45~60℃,电流密度600A/m2,同极距80mm。     

一种辉锑矿湿法清洁冶金新工艺

介绍了一种辉锑矿湿法清洁冶金新工艺。新工艺包括浸出、净化、隔膜电积等主要工序。考察了隔膜电解工序温度、添加剂种类及浓度、[Sb3+]和电流密度对沉积锑的形貌和质量的影响。优化试验结果表明:在温度45℃,[Sb3+]=70 g/L、[H+]=4 mol/L、[Cl-]=5.8 mol/L、[NaCl]=40 g/L、电流密度250 A/m2条件下,可获得表面形貌良好的阴极锑,阴极电流效率99%,吨锑电耗约1 200 kWh。以隔膜电积阳极室生成的SbCl5为氧化剂,在温度85℃、[H+]=3.5 mol/L、液固体积质量比8∶1、氧化剂过量系数为理论量的1.1倍、浸出时间1.5 h条件下对辉锑矿进行氧化浸出,锑浸出率达99.5%。     

泡沫铅制备工艺研究

研究了电沉积法制备泡沫铅的工艺,以聚氨酯泡沫为基体,经脱脂-粗化-除膜-导电化处理后,先预镀铜然后再电沉积铅。在预镀铜过程中,考察了阴极电流密度、异极极距、镀液温度和电镀时间对电流效率和槽电压的影响,得到了最佳的镀铜工艺参数为：阴极电流密度3.0 A/dm2、异极极距3.5 cm、镀液温度为25℃、电镀时间35 min。在电沉积铅过程中,考察了铅离子浓度、氟硼酸浓度、添加剂、阴极电流密度及温度和时间等因素对电流效率、槽电压和泡沫铅产品质量的影响,确定了最佳工艺条件为：阴极表观电流密度3.0 A/dm2、镀液温度为25℃、电镀时间30～50 min。在优化条件下制备的泡沫铅镀层结晶细密、均匀,且韧性和光亮性都较好,孔隙率高,具有三维网状结构。     

用离子膜电解槽无硒电沉积金属锰

研究了用阴离子膜电解槽在硫酸盐体系中无硒电解金属锰,采用循环伏安法研究了阴极电化学机制。单因素条件试验确定的最佳电解条件为:锰离子质量浓度30g/L,硫酸铵质量浓度135g/L,电解温度35℃,阴极液pH=7.7,电流密度450A/m2,SO2添加量为0.4g/L。最佳条件下,电解效率达到82%,直流电耗为4 985kWh·t-1,电解产品为α-Mn,质量符合国家标准。阴离子交换膜可以减弱阴极浓差极化,有效区分锰沉积峰和析氢还原峰;SO2添加剂可显著抑制析氢反应,降低锰沉积电流,减小直流电耗。     

固体氯化铅直接电解提取铅工艺研究

对固体氯化铅直接电解过程进行了研究。实验考察了阴极电流密度、电解温度、盐酸浓度、NaCl浓度、PbCl2质量等因素对电流效率、槽压和沉积物质量的影响。结果表明,当阴极电流密度为200 A/m2,温度为65℃,氯化钠浓度为2 mol/L,盐酸浓度为0.1 mol/L,阴极板上固体氯化铅质量为20 g时,阴极电流效率可达98%以上,槽压控制在2 V左右。     

采用柠檬酸浸出—电沉积法回收废锂电池中的钴

研究了采用柠檬酸浸出—电沉积工艺从废手机锂离子电池中回收钴,考察了浸出条件及浸出液钴质量浓度、pH、电积温度、阴极电流密度对钴电沉积中电流效率、单位能耗及钴质量的影响。结果表明:用1.25 mol/L柠檬酸,4.9 mol/L H_2O_2,在温度80℃、液固质量体积比8.5/1条件下浸出电池正极材料70 min,钴浸出率为94.84%;对此浸出液,在钴质量浓度45 g/L、温度60～65℃、电流密度435 A/m~2、pH=4条件下电积钴,电流效率为90.56%,电积钴表面平整,其中钴质量分数为99.76%。     

锌氨配合体系电积锌研究

研究了锌氨配合体系电积锌新工艺,考察了温度,电流密度对电积过程的影响,以及电解废液中最低锌浓度对电流效率的影响,试验结果表明,温度和电流密度对槽电压影响较大,而对电流效率几乎没有影响;电解废液中最低锌离子浓度只要不低于10．0g/L,电流效率仍大于90％,在最佳电积条件下,槽电压为2．94V,电流效率为96．35％,生产每吨电锌耗氨0．206t,耗电2502kWh。该法槽电压低,电流效率高,能耗低,电解废液中锌浓度低,电锌纯度高。     

NH_3-NH_4Cl-H_2O体系下电积锌的研究

在NH_3-NH_4Cl-H_2O体系下加入组合添加剂进行锌电积,考察极距、电流密度、电积时间和初始锌离子浓度对电流效率和阴极锌表面形貌的影响。结果表明,在极距3cm、电流密度400A/m~2、电积时间4h、初始锌离子浓度40g/L的较优条件下,锌电积电流效率超过95%,阴极锌表面致密平整。     

用浸出—隔膜电沉积法从废弃金刚石刀头中回收铁试验研究

针对废弃铁基金刚石刀具现行处理工艺中存在的有价金属回收率低、环境污染重等问题,研究并提出了基于隔膜电沉积法的处理新工艺。结果表明:在温度50℃、氧化剂过量系数1.3、HCl浓度4mol/L、液固体积质量比8∶1、浸出时间6h条件下,以FeCl3为氧化浸出剂,可以将废金刚石刀具铁质胎体材料完全溶解,金刚石回收率100%。对滤液进行隔膜电积处理,在阴极电流密度300 A/m2、阴极液中Fe2+质量浓度60g/L、阴极液pH=3、温度35℃条件下,可以得到平整、致密的阴极铁板,阴极电流效率98.42%,阳极电流效率91.98%;在此条件下进行综合验证试验及24h连续电积试验,得到平整、致密的阴极铁板,其中铁质量分数为98.901%,锡、锌、镍质量分数分别为0.420%、0.470%、0.055%,属于一种铁合金产品,可用作超低碳钢原料。电积过程中阳极再生的FeCl3溶液可作为氧化剂返回浸出使用,实现流程的闭路循环。     

锌-空气电池废锌阳极板再生的工艺研究

废锌极板经连续循环浸出-电积锌粉-制作锌阳极板的工艺是可行的。其条件为:浸出介质为氢氧化钾溶液、浓度6~8 mol/L、电解电流密度1 800~2 000 A/m2,保持溶液中Zn2+浓度20~25 g/L,电解温度35℃,刮锌粉间隔时间1~2 h。所得锌粉放电活性较好,适合作为锌-空气电池用。     

Cerium Oxide Film Prepared from Molten Salts

Cerium oxide film formed on the nickel electrode at 453 K in LiNO3-KNO3 molten salts. The molten salt back ground and the cathode process of Leeds on the nickel electrode were studied by using cyclic voltammetry. The cathodic reaction mechanism of the molten salt background was: O2+e O22; O2+2NO-3 → 2NO2+2O2. According to the results of SEM and XPS, cerium oxide film, which is composed of CeO2, can form on the nickel electrode at - 1.850 V vs. Ag/AgNO3 (0.1 mol/L) reference electrode.     

自呼吸式直接甲醇燃料电池的研究

研制了自呼吸式直接甲醇燃料电池(DMFC)测试装置,阴极和阳极采用石墨板,其流场结构为镂空槽道,阳极板带有小型的甲醇溶液储池。试验表明,甲醇最佳浓度为1.5 mol/L,阴极Pt载量能显著影响电池功率密度,电池性能随着Nafion溶液含量和电池运行温度的上升而迅速提高,其中电池运行温度对电池性能的影响最大。在阳极催化剂的用量为4.57 mg/cm2、阴极催化剂用量为2.18 mg/cm2、甲醇溶液浓度为1.5 mol/L、电池运行温度45℃和常压时,采用空气自呼吸和甲醇溶液自扩散方式,电池的峰值功率密度达到12.72 mW/cm2。     

用隔膜电积法从辉铋矿精矿中回收铋

介绍了一种辉铋矿湿法清洁冶金新工艺。新工艺包括浸出、净化、隔膜电积3个主要工序。铋电积后,在阴、阳极室分别得到金属铋和NaClO3,NaClO3可作为氧化剂返回浸出,实现流程的闭路循环。试验优化了盐酸浸出和隔膜电积参数,研究了阴极电解液中铋和氯化钠质量浓度、温度、电流密度等对电沉积铋时电流效率的影响。结果表明:在阴极电解液组成为70g/L Bi、25g/L NaCl、4.5mol/L HCl和阳极电解液组成为25g/L NaOH、电流密度200A/m2、温度55℃条件下进行电积,阴极电流效率大于97%且阴极铋的纯度达到99.98%;从阳极室得到的浓缩盐经XRD分析确定为纯氯酸钠,这些氯酸钠可以在浸出过程中作为氧化剂循环使用。     

改性树脂CB-ACT富集离子型稀土矿浸出液实验研究

在Φ15 mm×130 mm吸附柱中,利用改性树脂CB-ACT对离子型稀土矿浸出液中RE3+和Al3+进行动态吸附实验研究,考察料液初始浓度、料液流速、吸附温度等因素对改性树脂CB-ACT吸附RE3+和Al3+的动态吸附曲线的影响.结果表明:动态吸附的最佳条件为料液初始浓度4 g/L、料液流速4 mL/min、吸附温度308 K,在该工艺条件下,改性树脂CB-ACT对RE3+和Al3+吸附效果较好.其次,使用0.8 mol/L的M（OH）_n溶液对饱和吸附树脂进行淋洗,可选择性的将树脂上吸附的Al3+洗脱下来,与RE3+分离.在较好的淋洗工艺条件下,解吸液中Al₂O₃/REO的比值可低至0.34 %,稀土中的铝已基本去除.      

二氧化硫膜电解制备硫磺机理与应用研究

研究了利用316L不锈钢做阴极时,二氧化硫电化学还原制备硫磺过程的机理和影响因素。利用循环伏安法、计时电量法研究了二氧化硫在316L不锈钢电极上的还原机理,提出二氧化硫经历了4个电子4个质子的还原过程。通过离子膜反应器分别考察了电流密度、阴极液酸浓度对二氧化硫电化学还原制备硫磺过程的影响。当二氧化硫浓度5 g/L、硫酸浓度0.5 mol/L、电流密度126.98 A/m^2、电解时间3 h时,二氧化硫转化为硫磺的转化率为73.42%,空时产量0.64 kg/(m^3·h),单位能耗9.64 kWh/kg。     

六氰合铁酸铁/全氟磺酸 聚四氟乙烯共聚物复合膜修饰玻碳电极差分脉冲伏安法测定铅和镉

利用电聚合的方法将普鲁士蓝修饰到玻碳电极表面,然后修饰上全氟磺酸 聚四氟乙烯共聚物(Nafion)膜制成修饰电极。利用差分脉冲伏安法（DPV）对Pb2+和Cd2+在该修饰电极上的电化学行为进行了研究,建立了差分脉冲伏安法灵敏测定Cd2+和Pb2+的新方法。对富集电位、富集时间以及Nafion用量等实验条件进行了优化。在01 mol/L pH 45的NaAc HAc缓冲液中,在-11 V处搅拌富集450 s,用DPV分别测定-048 V和-073 V处的氧化峰电流。溶出峰电流与Pb2+和Cd2+的浓度分别在5×10-8~5×10-5 mol/L和2×10-8~2×10-5 mol/L范围内呈良好的线性关系,相关系数分别为0995和0992。检出限分别为5×10-9 mol/L (Pb2+)和2×10-9 mol/L(Cd2+) (S/N=3)。方法用于水样中Cd2+和Pb2+的测定,测定值与原子吸收光谱法的结果相一致,相对标准偏差为21%~38%。     

辅助试剂强化电动修复矿区周边土壤中放射性钍污染的研究

为探究矿区周边土壤最佳的电动修复电解液修复参数,实现最优化的试验方案,采用一种新型辅助试剂（柠檬酸和皂素）,通过设计7组电动力修复装置,对比研究了0.2 mol/L的柠檬酸和0.2 mol/L柠檬酸与不同浓度皂素的混合溶液作为阴极、阳极电解液,进行电动修复钍污染的土壤,并与去离子水对照,讨论了在辅助试剂下强化电动修复过程,分析了柠檬酸和皂素作为电动修复添加剂的可行性。在电压梯度为1 V/cm,持续通电7 d,随着皂素浓度的增加修复矿区周边土壤中钍的修复效果明显增加,当0.2 mol/L柠檬酸与0.1 mol/L的皂素作为电解液进行修复时效果最佳,钍去除率达到59.94%。     

辅助试剂强化电动修复矿区周边土壤中放射性钍污染

为探究矿区周边土壤最佳的电动修复电解液修复参数,实现最优化的试验方案,采用一种新型辅助试剂(柠檬酸和皂素),通过设计7组电动力修复装置,对比研究了0.2mol/L的柠檬酸和0.2mol/L柠檬酸与不同浓度皂素的混合溶液作为阴极、阳极电解液,进行电动修复钍污染的土壤,并与去离子水对照,讨论了在辅助试剂下强化电动修复过程,分析了柠檬酸和皂素作为电动修复添加剂的可行性。在电压梯度为1V/cm,持续通电7d,随着皂素浓度的增加修复矿区周边土壤中钍的修复效果明显增加,当0.2mol/L柠檬酸与0.1mol/L的皂素作为电解液进行修复时效果最佳,钍去除率达到59.94%。