铁基镍铬合金膜电解工艺的研究

在盐酸体系中采用膜电解电溶法处理含镍、铬的铁基高温合金。通过优化条件, 确定了膜电解过程的操作条件。研究结果表明, 在电压为1.5 V、平均电流密度为500 A/m²、Ni²⁺离子浓度为1 mol/L、阳极液酸度为1 mol/L、极距为20 mm、温度为35 ℃条件下电解, 电流效率可达90%以上, 能耗为1 200 kW·h/t左右。     

膜技术处理铜电解液最佳条件试验

通过实验研究了影响离子交换膜电解脱铜效率的各种因素, 包括电流密度、极距、阳极室内硫酸起始浓度、电解温度、脱铜程度, 确定了离子交换膜电解脱铜的最佳工艺条件为: 极距20 mm, 阳极室内硫酸浓度10 g/L, 电解温度45 ℃, 当铜离子浓度大于5 g/L时, 采用大电流密度(220 A/m²)电解, 当铜离子浓度小于5 g/L时, 采用小电流密度(160 A/m²)电解。     

基于响应面法优化同槽电积锰和二氧化锰工艺研究

针对目前生产锰和电解二氧化锰行业能耗大、污染严重的问题,设计了一种同槽电沉积锰和二氧化锰工艺,在提高阴阳极电流效率的同时使得能耗最低,达到节能降耗的目的。结合响应面法对阴极硫酸铵浓度、阳极硫酸浓度、中隔室硫酸浓度、温度四个因素与阴阳极电沉积效率之间的交互作用进行分析,得到二次回归拟合模型,确定同槽电积的最佳条件为：阴极硫酸铵浓度为107.11 g/L,阳极硫酸浓度投加量为2.8 mol/L,中隔室硫酸浓度为0.516%,温度为40.2℃。阴极电流效率可达到84.79%、阳极电流效率可达到68.43%。分析表明,硫酸铵和温度对阴极电流效率交互影响最大、硫酸浓度和温度对阳极电流效率交互影响最大。电沉积得到的金属锰沉积紧密。电解二氧化锰粒径均一,形貌良好。     

电解法从铅阳极泥提取铋的研究

从铅阳极泥中提取铋并富集金银等有价金属元素,对提高冶金二次资源的综合利用具有重要意义。将脱砷后铅阳极泥熔铸成粗铋作为BiCl3-HCl-NaCl电解体系的阳极,重点研究了温度、电流密度、酸度、Bi3+浓度、NaCl添加量对电解过程的影响。考察了电流效率、电能消耗及阴极产物纯度。结果表明,在电解液温度30℃、电流密度150A/m2、游离HCl浓度80g/L、Bi3+浓度120g/L、NaCl添加量80g/L条件下,得到了致密的薄板状阴极铋,电流效率达到98%,电能消耗约为136(kW·h)/tBi,阴极铋纯度达到99.8%。     

合金中铋银的电解分离行为及其影响机制

在HCl-NaCl-BiCl₃-H₂O体系下, 对铋银合金中铋、银进行了电解分离研究, 考察了温度、电流密度、Bi³⁺浓度、酸度、NaCl添加量等对铋、银分离效果的影响。采用金相显微镜观察了不同电流密度及Bi³⁺ 浓度下阴极铋的形貌。实验结果表明, 在温度40 ℃、电流密度150 A/m²、NaCl添加量80 g/L、HCl浓度60 g/L, Bi³⁺浓度80 g/L条件下, 铋在阴极呈致密片状析出与银实现分离, 其纯度达99.5%以上, 电流效率大于99%, 阴极铋电耗约180 kW·h/t。     

碱熔预脱杂-氯盐电解脱除粗锑中杂质富集金新工艺

针对现有粗锑精炼工艺存在能耗高、锑金分离效果差和环境污染严重等问题,根据粗锑组元标准电极电位差异,提出“碱熔预除杂—氯盐体系电解”精炼新工艺。结果表明：粗锑添加2%碳酸钠、3%粉煤,在850 ℃下熔化除杂30 min,浇铸得到的锑阳极板As含量降低至0.07%,而后以NaCl ~150 g/L、盐酸 ~40 g/L、Sb3+ ~40 g/L为电解液,在电流密度200 A/m2、电解液酸度（游离酸浓度）40 g/L和电解温度45 ℃优化工艺条件下电解,得到的阴极锑满足标准GB/T1599-2014（Sb 99.70）质量要求,富金阳极泥Au含量达7 076 g/t。实现了粗锑的综合回收,产品附加值显著增加。     

添加剂对膜电沉积镍效果影响的实验研究

以H_2SO_4/NiSO_4作为研究对象,采用离子膜电积技术提取金属镍。研究三种典型添加剂糖精、硫脲、十二烷基硫酸钠浓度对膜电积效果的影响。结果表明,最适糖精浓度2.0 g/L时,电流效率达到93.78%,酸回收率为36.44%,能耗为3780 kW·h/t;最适硫脲浓度在0.05 g/L时,电流效率达到92.34%,酸回收率为34.89%,能耗为4 006 kW·h/t;最适十二烷基硫酸钠浓度在0.05 g/L时,电流效率达到89.01%,酸回收率为31.09%,能耗为4 800 kW·h/t,此时电镍平整光亮,晶粒结合紧密,气孔皲裂较少,形貌质量良好。     

过硫酸盐电解质支撑的BDD-PS电化学氧化RB-19的研究

采用热丝化学气相沉积法制备掺硼金刚石薄膜(BDD)电极,以过硫酸盐(PS)作为支撑电解质构建BDD-PS体系,电化学降解蒽醌类活性蓝19(RB-19)模拟染料废水。研究了BDD-PS体系中电流密度、染料初始浓度、pH值、温度等工艺参数对RB-19降解效率的影响。结果表明,BDD-PS体系结合了羟基自由基(·OH)和硫酸根自由基(·SO_4~-)氧化有机物,更有利于有机物的降解;电解质浓度0.05 mol/L时,BDD-PS体系降解RB-19的最优参数为:电流密度10 mA/cm~2,染料初始浓度100 mg/L,初始pH值1.5,溶液温度50℃。在此条件下电化学降解120 min后,色度移除率达到100%,能耗为2.2 kWh/m~3,TOC移除率达到64%。表明BDD-PS体系在降解有机污染物方面具有应用潜力。     

从脆硫铅锑精矿中生产1#电银的实践

介绍南宁市冶炼厂从脆硫铅锑矿生产 1#电银的生产实践。脆硫铅锑矿经烧结 -鼓风炉熔炼 -铅电解精炼工艺回收锑和铅 ,从铅电解阳极泥中以贵铅熔炼和银电解方法生产 1#电银。一年多的生产实践表明 ,当阳极板含银大于 98%以上时 ,阳极板中铜、铅、铋杂质含量对电银质量影响不大。控制电解液成分在CPb2 + <4g/L ,CCu2 + <2 0 g/L ,CAg+ 80～ 12 0 g/L ,CHNO34～8g/L范围 ,采用浓度 5～ 10 g/L、温度 80～ 90℃的稀硝酸洗涤银粉 ,1#电银产出率可达 10 0 %。     

从脆硫铅锑精旷中生产1#电银的实践

介绍南宁市冶炼厂从脆硫铅锑矿生产1#电银的生产实践.脆硫铅锑矿经烧结-鼓风炉熔炼-铅电解精炼工艺回收锑和铅,从铅电解阳极泥中以贵铅熔炼和银电解方法生产1#电银.一年多的生产实践表明,当阳极板含银大于98%以上时,阳极板中铜、铅、铋杂质含量对电银质量影响不大.控制电解液成分在CPb2+<4g/L,CCu2+<20g/L,C Ag+80～120g/L,C HNO34～8g/L范围,采用浓度5～10g/L、温度80～90℃的稀硝酸洗涤银粉,1#电银产出率可达100%.     

在低共熔溶剂中电沉积制备铅粉的基础研究

采用摩尔比为1:2的氯化胆碱-乙二醇低共熔溶剂(ChCl-EG DES)作为电解质,研究了对废旧铅酸蓄电池铅膏(scrap lead paste, SLP)进行电解回收制备铅粉。探讨了温度、浓度对SLP+ChCl-EG溶液的黏度和电导率的影响规律。结果表明：溶液的黏度随温度的升高而减小,随SLP浓度的升高而增大,电导率反之。恒电位沉积实验发现,当SLP浓度为30 g/L时,电流效率达87.58%,电能单耗为738.47 kWh/t。产物的微观形貌随浓度的增加从棒状逐渐转变为不规则块状。     

Study of the electrodeposition conditions of metallic manganese in an electrolytic membrane reactor

This paper reports the optimization of the process parameters for the electrodeposition of manganese in an electrolytic membrane reactor. The manganese(II) and ammonium ion concentrations, pH, temperature and additives to the electrolyte were varied over a relatively broad range to evaluate the changes in the current efficiency and specific energy consumption of manganese electrodeposition. The catholyte was aqueous manganese(II) sulfate containing ammonia sulfate, and the anolyte was a sulfuric acid solution. An anionic membrane separated the anolyte from the catholyte while maintaining a conductive path between the two. A high current efficiency and low specific energy consumption were favored at a pH of 7.5 with additive incorporation. Under the optimized conditions, a maximum current efficiency of 85.86% was attained with an electrolyte composition of 35 g/L Mn and 130 g/L (NH₄)₂SO₄ at a temperature of 40 °C and a pH of 7.5 in the presence of additives and with a cathode current density of 400 A/m². The electrolysis experiment over time showed that the specific energy consumption was 4779 kW h/t of Mn deposited under the optimum conditions.     

阳极氧化硫酸铅膜的固相电解还原机理探讨

铅酸电池废旧铅膏的回收问题一直是当前科学工作者关注的重要问题,同时废旧铅膏中硫酸铅作为最难处理的成分之一,其具体的固相电解还原过程可行性和作用机理尚不明确。从废旧铅膏的固相电解还原为出发点,着重研究硫酸铅的固相电解还原机理和实际可行性。采用循环伏安曲线在铅电极表面阳极氧化形成硫酸铅膜,利用线性扫描伏安和恒电位阶跃方法研究硫酸铅膜在40℃、200g/L的(NH_4)_2SO_4溶液中的阴极还原过程。结果表明,硫酸铅电解还原过程遵循扩散控制下的三维瞬时形核与生长机理,计算得到对应的交换电流密度为2.753×10~(-9) A/cm~2,表观传递系数为0.314 7。模拟硫酸铅在200A/m~2电流密度下的固相电解试验。结果表明电解产物中铅元素质量分数占比为97.2%。即使在还原后期有析氢反应发生,电流效率仍可达到85.57%,对应的每吨硫酸铅固相电解能耗为609.6kW·h。     

JKSimMet模拟软件在某金矿磨矿分级系统多目标协同优化中的应用

为了实现某金矿选厂的提产增效和节能降耗,采用JKSimMet模拟软件对该金矿的磨矿分级系统进行了多目标协同优化。采取的优化措施包括降低磨矿分级系统给矿粒度,调整球磨机和旋流器的关键工艺参数和增加粗磨旋流器底流给入再磨球磨机的比例。JKSimMet模拟结果显示,优化后磨矿分级系统的处理能力由35 t/h提升至44 t/h;粗磨比能耗从11.09 kWh/t降低至9.94 kWh/t,中矿再磨比能耗从9.93 kWh/t降低至7.23 kWh/t;粗磨产品细度P₈₀从86 μm减小至80 μm。通过对整个磨矿分级系统各工艺参数的协同优化,增加了磨矿分级系统的处理能力,降低了磨矿比能耗,并且提高了磨矿产品的质量,达到了多目标优化的目的。      

锌-空气电池用树枝状锌粉电沉积制备研究

树枝状锌粉目前被大量用于制备新型锌-空气电池的负极材料。通过对比实验, 确定了在Zn²⁺-NH₄⁺-SO₄^2--H₂O体系中电沉积制备树枝状锌粉的试验方案。针对该体系进行了热力学平衡分析, 绘制了基本的热力学曲线, 从理论上证明了pH值、铵离子的总浓度等对电解体系配合离子浓度的影响。实验探索了电流密度、主盐浓度、温度、pH值等因素对电解过程以及制取粉末形貌、粒径的影响, 确定了最佳工艺条件为: 锌离子浓度15 g/L, 电解液pH值4.5～5.45, 电解温度25 ℃, (NH₄)₂SO₄浓度30～40 g/L。经X射线衍射分析确定沉积产物为结晶性能良好的锌粉, 物相纯净, 成分单一。扫描电镜分析表明, 所得锌粉呈树枝状, 粒度分布较为均匀。     

铜电解液电积脱铜制备高纯阴极铜

利用电积法制备高纯阴极铜, 研究了添加剂、电解液温度、电流密度以及Cu²⁺浓度对电积法脱铜制备高纯阴极铜质量的影响。当添加剂(骨胶: 明胶: 硫脲质量比为6∶4∶5)用量为40 mg/L, 电解液温度为55 ℃, 电流密度为200 A/m², 电解液中Cu²⁺浓度从48.78 g/L降至31.71 g/L时, 电积脱铜得到的阴极铜质量达到了高纯阴极铜标准(GB/T 467-1997); 其电流效率达到99.19%, 高纯阴极铜产率达到38.09%。电积脱铜制备高纯阴极铜不仅增加了阴极铜产量, 而且可大大减少电积时黑铜板和黑铜粉。     

亚铁离子对锌电积的影响北大核心

铁是湿法炼锌原料中含量较高且难脱除的杂质之一,硫酸锌电积液中的Fe^(2+)是电积工艺过程中重点关注的有害杂质之一。以含Fe^(2+)的硫酸锌模拟溶液为研究对象,开展锌电积的工艺试验,系统研究Fe^(2+)浓度、电流密度、极间距和电积时间对锌电积电流效率、电能消耗和电积锌形貌等的影响规律。结果表明,当电积液Fe^(2+)浓度在6 mg/L以上时,将会引起电流效率严重下降及吨锌电耗显著增加,并使阴极锌反溶;在电积液Fe^(2+)浓度为6 mg/L时,优化的工艺参数条件为:电流密度400 A/m^(2)、极间距4 cm、电积时间少于16 h,在此条件下,电流效率超过90%,吨锌电耗低于2950 kWh,同时阴极锌表面较为光滑平整。