Ag和RE含量对Pb-Ag-RE合金阳极电化学性能的影响

采用恒流极化、计时电位、塔菲尔曲线、扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)对比研究不同Ag和RE含量Pb-Ag-RE合金阳极的析氧行为和腐蚀行为。结果表明:减少Ag含量将导致阳极析氧过电位升高,阳极的腐蚀速率增大。RE的加入有利于促进高阻抗成分Pb SO4、Pb O向α-Pb O2和β-Pb O2转化,进而提高阳极的析氧活性,降低阳极电位。此外,RE可以提高氧化膜的致密度,细化Pb-Ag合金的晶界和枝晶界,减轻合金基底的晶间腐蚀。因此,RE可以有效改善Pb-Ag合金阳极的析氧活性和耐腐蚀性能,微量的RE可以部分取代Pb-Ag阳极中的Ag。     

锌电积用Pb/Pb-MnO2复合电催化阳极的制备及性能

采用复合电镀技术制备Pb/Pb-MnO2复合电催化阳极,研究MnO2微粒晶型与粒径、电极构置、施镀时间和添加剂等对镀层中微粒含量的影响,利用正交实验确定阳极制备的最优条件,运用循环伏安和恒流极化等手段对复合阳极的析氧电催化性能进行评价.结果表明:通过工艺优化,可在氟硼酸盐镀铅体系中实现Pb基体上Pb-MnO2复合镀,获得MnO2微粒含量为1%～10%(质量分数)的复合镀层;模拟工业锌电积过程中,电解初始阶段复合阳极电位相比铅阳极降低约300 mV,经过24 h电解后,其稳定电位仍比铅阳极低100 mV,与工业Pb-Ag(0.6%,质量分数)阳极的稳定电位相当.     

氟、氯对Pb-Ag阳极氧化膜层和腐蚀行为的影响

对比研究锌电积电解液中氟、氯对Pb-Ag阳极恒流极化(500 A/cm~2)72 h后氧化膜层表面形貌、内部结构、物相组成和基底腐蚀的影响。结果表明:氟、氯抑制PbO_2的生长,提高膜层中PbOn、PbO·PbSO_4的含量。在含氟溶液中,氧化膜层表面呈鳞片状,内部孔洞、空隙增多,致密度降低;基底出现腐蚀孔洞,随着氟浓度增大,腐蚀孔洞增多、孔径增大、腐蚀深度变大。在含氯溶液中,氧化膜层表面呈胶结状,致密度与无氯电解液中的相当,但紧密层厚度明显减小;基底出现腐蚀坑,腐蚀深度小于含氟溶液中的。此外,分析了氟、氯对Pb-Ag阳极腐蚀行为的影响机制。氟主要通过降低氧化膜层致密度加剧Pb-Ag阳极的腐蚀,而氯主要通过减小氧化膜层厚度加剧阳极的腐蚀。     

Ce对锌电积用Pb-Sb合金阳极板性能的影响

采用恒流极化、LSV、拉伸实验研究了掺杂不同含量的Ce对低锑铅合金电极电位以及力学性能的影响。并对极化试样的耐腐蚀性进行了分析。结果表明:加入1.0wt%Ce后,Pb-Sb合金的抗拉强度提高33.6%;由于Ce能降低析氧电位,使得Pb-Sb合金的阳极电位有下降。Ce是很好的阳极改性剂,具有较好的工业应用前景。     

WC_p/2024Al基复合材料的腐蚀机理

采用动电位阳极极化法对体积分数为11.4%WCp/2024Al基复合材料及其基体合金在3.5%NaCl水溶液中的耐蚀性能进行研究。结果表明,由于WC颗粒的加入,提高了WCp/2024Al基复合材料的腐蚀速度。通过对恒电位极化后试样观察发现,WCp/2024Al基复合材料腐蚀机理为富Cu相作为阴极区与其周围的贫Cu区作为阳极区构成电偶腐蚀以及WC颗粒与基体间的协同腐蚀作用。这种双重的电偶腐蚀致使复合材料腐蚀速度加快。     

多孔Pb合金阳极在电积制备铜粉中的应用特性

为了降低电积法生产铜粉的能耗,减小阳极腐蚀率,提高阴极铜粉品质,采用反重力渗流技术制备不同合金成分、不同孔径的多孔Pb合金阳极,并与平板阳极在阳极电位、阳极腐蚀率、阳极氧化膜的形貌与组成、阴极铜粉的纯度和形貌等方面进行对比。结果表明:多孔阳极可以降低阳极真实电流密度,从而降低析氧过电位,如孔径1.0-1.25 mm的Pb-Ag多孔阳极的析氧过电位比同样合金成分平板阳极的降低了131 mV,可以显著降低铜粉电积过程的能耗。另外,多孔阳极表面氧化膜由疏松的粉末状变为致密、平整的片状,提高了阳极的耐腐蚀性能,可以降低阴极铜粉中的Pb含量,有利于提升产品品质。     

稀土铅钙合金及其阳极腐蚀膜性能研究

对比研究了新型稀土铅钙合金与传统合金的力学性能;利用恒流腐蚀研究了两种合金在45 mol/L硫酸溶液中的耐腐蚀性能,并用XPS对合金在阳极09 V下腐蚀4 h所形成腐蚀膜的结构进行了分析.结果表明：新型铅钙合金的综合性能优于传统板栅合金,稀土的加入抑制了腐蚀膜中导电性差的二价铅生长,增强膜的导电性,同时提高膜的力学性能,有利于电池深循环性能      

锌电积用Pb-Ag阳极MnO2镀膜的电化学性能

锌电积用Pb-Ag阳极存在析氧过电位高、表面铅易电化学氧化溶解,造成阴极电锌品质低等突出问题,如何减少阳极的溶铅污染并提升其催化析氧活性、降低反应能耗,成为亟待解决的难题。本文在Pb-Ag阳极表面电沉积一层均匀、致密的MnO₂薄膜,采用SEM、XRD和ICP等对MnO₂催化层的表面微观形貌、晶体结构和溶液含铅量进行分析;采用CV、LSV、EIS和Tafel等对Pb-Ag/MnO₂阳极的析氧催化活性和耐腐蚀性能进行分析。结果表明：在MnSO₄-H₂SO₄溶液中,当循环速率为200 mL/min、温度为80℃时,以4 mA/cm²电沉积120 min制备的Pb-Ag/MnO₂镀膜电极具有最佳的催化析氧和耐蚀性能;PbAg阳极经优化镀膜后,50 mA/cm²时其析氧过电位由936 mV降低为648 mV,腐蚀电流密度由7.03μA/cm²降低至0.66μA/cm^2<...     

纳米碳材料增强铅基阳极在锌电积中的电化学行为

锌电积作为湿法炼锌的重要环节,其阳极析氧电位对于节能降耗和提高产品质量极为重要。基于纳米碳材料的析氧催化活性,本文分别研究了典型的0维、1维和2维等6种碳纳米材料作为催化增强相制备铅基复合阳极,并在模拟锌电积条件下通过循环伏安曲线、阳极极化、交流阻抗测试以及耐蚀测试比较了复合阳极的电化学行为。纳米碳材料作为增强相掺杂金属铅形成的金属基复合材料表现出优异的析氧电催化活性,其在500A/m2恒电流极化条件下,稳定电位较纯铅低96mV以上。2维碳材料电化学催化性能不如0维碳材料,1维材料性能最佳,1维材料表面修饰官能团或者负载功能颗粒后,电催化性能有显著提升。     

锌电积工艺中新型阳极的研究进展

在湿法炼锌流程中,锌电积工序应用的传统Pb-Ag合金阳极易腐蚀溶解,污染电解液和阴极产品,制备性能优良的阳极材料成为国内外研究的热点。综述了不溶性铅基、钛基、铝基以及不锈钢基阳极的研究现状,介绍了各电极的制备方法、性能特点和应用情况。结合电极制备与应用中的优点和存在的问题,展望了未来新型阳极的发展趋势及研究方向。     

聚苯胺对锌电积用复合惰性阳极材料电化学性能的影响(英文)

为了寻找一种可以替代锌电积用 Pb-Ag 合金的阳极材料,通过 PANI(聚苯胺)、WC(碳化钨)颗粒与 Pb2+的双脉冲电沉积,在 Al 合金基体上制备了 Al/Pb-PANI-WC 复合惰性阳极材料。测试了镀液中不同 PANI 浓度下制备的惰性阳极材料的阳极极化曲线、循环伏安曲线和塔菲尔极化曲线,采用扫描电镜考察复合惰性阳极材料的微观组织特征。结果表明:当将制备镀液中 PANI 浓度控制在 20 g/L 时,Al/Pb-PANI-WC 复合惰性阳极材料的微观组织和成分分布均匀,在含 50 g/L Zn2+、150 g/L H2SO4的 35 °C锌电积液中具有较高的电催化活性、较好的电极反应可逆性和耐腐蚀性,在电流密度 500 A/m2和 1000 A/m2下的析氧过电位与 Pb-1%Ag 合金相比分别降低了 185 mV 和 166 mV。     

Cyclic Voltammetric Studies of the Behavior of Lead-Silver Anodes in Zinc Electrolytes

Cyclic voltammetry (CV) for lead-silver anodes has been performed in an acidic zinc sulfate solution with and without Mn²⁺ at 38 °C. It has been found that the most redox peaks observed at the lowest sweep rate of 3 mV/s in the sulfate solution could be characterized by the Nernst equation. Bubbling argon into the zinc electrolyte and increasing the potential sweep rates from 3 to 300 mV/s did not change the shape of the CV diagrams. It was also found that 0.7% silver as alloying element had an important influence on the reactions of Pb-Ag anodes in the zinc electrolyte. Lead-silver alloys were oxidized more easily in sulfuric acid than in the examined zinc electrolyte. The addition of MnSO₄ to the zinc electrolyte decreased the numbers of the redox peaks on the curve of CV for lead-silver anode in zinc electrolyte.     

不同Ti基复合电极材料的电化学性能研究

目的制备具有良好电催化活性和耐腐蚀性能的Ti/Pb-WC-PANI复合材料,用作锌电积过程中的电极材料,达到降低能耗的目的。方法在Ti基上采用脉冲电沉积法,以纯铅作为打底层,再沉积Pb-WC-PANI。通过对脉冲Pb-WC-PANI复合镀层、直流Pb-WC-PANI复合镀层、铅银合金以及纯铅的稳态极化曲线、循环伏安曲线和电化学阻抗谱的对比分析,研究其析氧电催化活性,利用塔菲尔曲线研究其腐蚀性能。结果在电流密度2 A/dm~2,正向导通时间0.3 ms,周期1.5 ms,工作时间200 ms,磁力搅拌,25℃施镀1.5 h的工艺条件下制备铅底层,再在脉冲平均电流密度2 A/dm~2,脉宽0.3~0.5 ms,脉冲周期1.5 ms,25℃沉积1 h的工艺条件下镀Pb-WC-PANI,得到Ti/Pb-WC-PANI复合材料。其开始析氧电位最低,在1.7 V左右,伏安电荷q~*=0.54 C/cm~2,腐蚀电位E_(corr)=-0.530 V(vs.SCE),腐蚀电流密度J_(corr)=6.90×10~(-4) A/cm~2。结论脉冲镀Pb-WC-PANI复合材料可以有效地降低析氧电位,其伏安电荷最大,并且反应阻抗较低,表面的电催化活性最好。同时,其腐蚀电位最高,腐蚀电流密度最低,耐腐蚀性能最好,在锌电积模拟溶液中具有良好的综合性能。     

Pb-0.3%Ag/Pb-CeO2复合阳极材料电化学性能

采用双脉冲电沉积,在Pb-0.3%Ag(质量分数,下同)合金基体表面制备了Pb-0.3%Ag/Pb-CeO2复合阳极材料,研究了不同正向脉冲平均电流密度(2~5 A·dm-2)和镀液中CeO2颗粒浓度(0~20 g/L)下制备的复合阳极材料电化性能,在50 g·L-1 Zn2+,150 g·L-1 H2SO4,35℃溶液中测试了阳极极化曲线、循环伏安曲线和塔菲尔曲线,获得了析氧动力学参数、伏安电荷、腐蚀电位和腐蚀电流。结果表明:在正向脉冲平均电流密度为3 A/dm2和镀液中CeO2颗粒浓度为15 g/L下制备的Pb-0.3%Ag/Pb-CeO2复合阳极材料在[ZnSO4+H2SO4]溶液中具有较高的电催化活性,较低的析氧过电位,较好的电极反应可逆性和耐腐蚀性。在[ZnSO4+H2SO4]溶液中,复合阳极材料在测试电流密度500 A/m2下的析氧过电位为1.134V,比Pb-1%Ag合金降低37 mV;腐蚀电流为1.97×10-4 A,明显低于Pb-1%Ag合金,表现出了良好的耐腐蚀性能。     

Effect of cooling ways on properties of Al/Pb-0.2%Ag rolled alloy for zinc electrowinning

In order to study the new anode materials for zinc electrowinning, Al/Pb-0.2%Ag rolled alloy was produced by composite casting and hot rolling. Then the effect of cooling ways on properties of Al/Pb-0.2%Ag rolled alloy was investigated. As the results of metallographic test indicated, with the increasing of cooling intensity, both Vickers hardness and yield strength of Al/Pb-0.2%Ag rolled alloy increase. Furthermore, the Al/Pb-0.2%Ag rolled alloy, cooled by ice salt, presents the finest grain size and shows the lowest oxygen evolution potential (1.5902 V), while that of alloy cooled by water and air are 1.6143 V and 1.6288 V, respectively. However, the corrosion current density and corrosion rate of the Al/Pb-0.2%Ag rolled alloy, cooled by ice salt, are the highest. This can be attributed to its largest specific surface area, which promotes the contact between the anode and electrolyte.     

Al-Zr-M(M=Fe,Ce和Nd)合金在NaCl溶液中的腐蚀行为研究

用电弧熔炼方法制备了Al-Zr-M (M=Fe,Ce和Nd)合金,合金的相结构用XRD进行了分析,通过动电位线性极化法测试了上述合金在3.5% NaCl溶液中的电化学性能,对浸泡后合金的表面形貌用金相显微镜进行了分析。结果表明：Al-Zr合金中加入稀土元素后,在NaCl溶液中的钝化过程更明显,钝化电位更负,合金更易钝化,因而改善了合金的耐腐蚀性能;相比较而言含Nd的合金耐腐蚀性能更好。而Al-Fe-Zr合金为活性极化,腐蚀电流较大,较易腐蚀。     

锌电积工业用新型泡沫铝/Pb-0.6 wt%Ag合金复合阳极电化学性能研究

为改善传统锌电积阳极存在的高析氧过电位和高银含量的缺陷,本文发明了一种新型泡沫铝/Pb-0.6 wt%Ag复合阳极。采用计时电位法,扫描电镜,交流阻抗和塔菲尔测试方法对比研究了在160 g/L H2SO4极化72 h后泡沫铝/Pb-0.6 wt%Ag复合阳极和Pb-0.6 wt%Ag阳极的电化学性能。结果表明：泡沫铝/Pb-0.6 wt%Ag复合阳极的阳极膜比Pb-0.6 wt%Ag阳极的更平整,且抗腐蚀能力更强。此外,泡沫铝/Pb-0.6 wt%Ag复合阳极的稳定阳极电位更小,与其通过计时电位法和交流阻抗获得的高PbO2,低PbO, PbO?PbSO4含量和低Rct值一致。而且还发现泡沫铝/Pb-0.6 wt%Ag复合阳极具有更优异的析氧反应行为。     

一种油田深井用新型耐高温锌合金牺牲阳极

为解决某油田4 000m深井TP110-3Cr套管外腐蚀问题,研制了一种新型耐高温锌合金牺牲阳极。采用电化学技术对阳极材料进行了极化曲线和电流效率测试。结果表明:在80℃时,阳极极化曲线较平缓,开路电位较负,无高温"逆转"现象,电流效率大于80%,腐蚀均匀,腐蚀产物易脱落。在模拟某油田地层水条件下,评估了新型阳极的高温防腐蚀性能。结果表明:新型锌合金牺牲阳极在125℃以下,可有效保护套管;在130℃时,阳极发生断裂失效,无法继续使用。     

回用水中杂质离子对锌电解过程中Pb-Ag阳极钝化的影响(英文)

采用线性扫描伏安法研究了回用水中杂质离子对锌电解过程中Pb-Ag阳极钝化的影响。结果表明:回用水中Cl-和F-的存在将会影响电极的钝化过程。当溶液中H2SO4浓度为180g/L,即酸锌比为3.6,Mn2+浓度为3～5g/L,F-浓度小于42mg/L时有利于Pb-Ag阳极钝化;而当溶液中只存在Cl-时,Cl-浓度必须低于13mg/L才不会影响电极的钝化过程;当溶液中同时存在Mn2+和Cl-且锰氯质量比为8时,电极的钝化过程不会受到Cl-的影响,此时溶液中Cl-的含量最高,可以达到625mg/L。