电解工艺参数对铟微粉纯度和粒度的影响

研究了电解工艺制备铟微粉时,铟离子浓度、电流密度和连续电解时间对粉体纯度和粒度的影响。结果表明:当电解工艺参数为NaCl浓度80 g/L,极距5 cm,硫脲浓度0.3 g/L,明胶浓度0.5 g/L,pH=2.5,添加剂聚乙烯吡咯烷酮用量为0.2 g/L时,连续电解时间越长,所得粉体粒度越大;电流密度为130 A/m~2时,所得粉体粒度最小,纯度最高;In~(3+)浓度对粉体粒度的影响最小,但对纯度影响最大;在此工艺参数和In~(3+)浓度为30 g/L,电流密度为130 A/cm~2的条件下电解1 h,可得到粒度小于100μm的铟微粉,其中粒度小于30μm的占75%,粉体纯度为99.9809%。     

采用铝阴极从硫酸锰溶液中电沉积金属锰

在MnSO_4-(NH_4)_2SO_4溶液中,以铝板为阴极电沉积金属锰,分别研究电流密度、电解液成分、温度等因素对阴极电流效率、能耗和阴极产物的影响。结果表明:在含Mn~(2+)溶液浓度为30 g/L、(NH_4)_2SO_4浓度为130 g/L、SeO_2浓度为0.04g/L、初始pH值为7.0、电流密度为400 A/m~2、电解温度为35℃时,铝阴极的阴极电流效率为85.8%,能耗为4870.9 kW?h/t,得到的金属锰纯度高于99.5%,晶型为α-Mn。与传统不锈钢阴极(0Cr19Ni9)对比,Mn~(2+)在铝阴极表面的起始沉积电位与在不锈钢阴极表面的相同,但在电沉积初期可以抑制H_2的析出;铝阴极可加速Mn~(2+)的电沉积,增加阴极电流效率,降低直流电耗;同时,铝阴极可以抑制SeO_3~(2-)的还原,减小添加剂SeO_2的消耗量,提高阴极锰的纯度。因此,金属铝具备替代不锈钢作为电沉积金属锰的潜力。     

铁钨锡合金粉电解的阳极行为

电解铁钨锡合金回收铁和富集钨锡是一种实现资源综合利用绿色可行的有效途径,本文利用电化学手段研究了铁钨锡合金粉电解的阳极行为.结果表明:铁钨锡合金粉电解过程只有铁发生电化学溶解,电解可实现铁与钨锡的分离,活化溶解区铁的溶解反应为扩散步骤控制的不可逆过程,温度升高有利于铁的溶解.铁钨锡合金粉相对于铁粉的自腐蚀电位正移了0....     

电解工艺参数对铟微粉纯度和粒度的影响(II)

研究了电解工艺制备铟微粉时,电解温度、极距、导电盐浓度、电解液pH、添加剂种类对粉体纯度和粒度的影响。结果表明：电解最佳工艺参数为In₃₊浓度为30g/L,电流密度为130 A/cm₂,连续电解时间为1h,NaCl浓度80g/L,极距5cm,硫脲浓度0.3g/L,明胶浓度0.5g/L,pH=2.5,聚乙烯吡咯烷酮用量为0.2g/L。在此工艺条件下电解,极距的大小,基本不影响粉体的纯度,但对粉体的粒度影响较大;NaCl浓度对粉体纯度影响最大;电解液温度越高,所得粉体粒度变大,粉体纯度降低;电解液的pH既影响粉体的纯度,又影响粉体的粒度;添加剂硫脲对粉体的枝晶生长有抑制作用。在此工艺参数下电解1h,可得到粒度小于100μm的铟微粉,其中粒度小于30μm的占75%,粉体纯度为99.98%,平均电流效率达70.10%。     

粉煤灰制氧化铝工艺电解除铁方法探索研究

为满足粉煤灰制氧化铝过程中除铁的工艺要求，研究了离子交换膜电解法去除浸出母液中杂质铁的工艺条件，使用离子交换膜分隔阳极室和阴极室，以FeCl₂溶液为阴极电解液，NaCl溶液为阳极电解液，钛板和石墨分别做阴极和阳极。考察了Fe²⁺初始浓度、电解液pH、电流密度、电解温度等条件对电解除铁效果的影响规律。试验结果表明：Fe²⁺初始浓度对电解除铁效果没有影响；电解液的最佳pH为2.50;电流密度过高会使电解除铁的效率变低，当Fe²⁺初始浓度为3 g/L时，最佳的电流密度为2 A/dm²;温度对低Fe²⁺浓度(<0.4 g/L)电解效率的影响不显著，但Fe²⁺浓度大于0.4 g/L,提高温度可以提升电解除铁速率。     

阳极导电材料对铁钨锡合金粉电解铁的影响

研究阳极导电材料碳素钢、316L不锈钢、铅钙合金、石墨、钛涂钌板、钛板和铜板在硫酸盐和氯盐体系中对铁钨锡合金粉电解铁的影响。结果表明:电解24 h,上述阳极导电材料在氯盐中的阴极电流效率为90%、90%、66%、66%、54%、49%、33%,在硫酸盐中的阴极电流效率为90%、87%、82%、81%、73%、68%、54%。槽电压均逐渐升高,在氯盐体系中,石墨、铅钙合金、钛涂钌板和钛板作阳极导电材料时,电解液pH逐渐降低;碳素钢、316L不锈钢和铜板作阳极导电材料时,电解液pH逐渐升高。在硫酸盐体系中,铜板和碳素钢作阳极导电材料时,电解液pH基本不变;316L不锈钢作阳极导电材料时,pH逐渐升高;铅钙合金、石墨和钛板作阳极导电材料时,pH先升高后降低。基于槽电压、阴极电流效率,选择适宜的电解体系为硫酸盐体系,该体系中适宜的阳极导电材料为铅钙合金。     

离子交换膜电解槽中电沉积金属镍(英文)

对离子交换膜电解槽中电沉积金属镍的条件进行优化。研究镍(II)及硼酸浓度、pH及温度对电沉积镍的电流效率和能耗的影响。电解槽阴极液为含硼酸的硫酸镍溶液,阳极液为硫酸溶液。采用阴离子交换膜将阴、阳极室隔开,同时维持极室间的导电性。结果表明:阴极电流效率随镍和硼酸浓度以及pH值的增加而提高,随电流密度和搅拌速率的增大而降低。得到的优化电解条件为:Ni40g/L、硼酸40g/L、温度42oC、pH6、阴极电流密度300A/m2。在该条件下的电流效率为97.15%。     

基于隔膜电积的硫酸铅渣湿法提铅新工艺及电化学机理

根据物料平衡和电荷平衡原理,对Pb(Ⅱ)-Ac~--H~+-H_2O体系进行热力学分析,分析结果表明在接近于实际浸出液的pH值范围内,溶液中PbAc~+平衡浓度最高。以湿法炼锌产出的硫酸铅渣为原料,采用单因素实验法优化"乙酸盐配位浸出-隔膜电积提取铅"的主要工艺条件,采用单因素试验法优化乙酸铅溶液隔膜电积工艺条件,采用线性扫描、循环伏安等电化学测试手段研究Pb(Ⅱ)-Ac~--H_2O体系铅电积过程中阴极电化学行为。结果表明:在反应时间1h、浸出温度70℃、乙酸铵浓度4mol/L、液固比4:1的优化条件下浸出硫酸铅渣,铅浸出率93.28%。在电积温度30℃、Pb~(2+)浓度50 g/L、电流密度100 A/m~2的条件下阴极电流效率98%左右,每吨Pb直流电耗约700 kW·h。在此条件下以硫酸铅渣浸出液直接作为电积液隔膜电积8 h在阴极可以获得纯度99.2%较为致密平整的电铅,阴极电流效率96.16%。铅的还原沉积过程是一个不可逆过程,铅在电沉积初期遵循三维连续成核与颗粒长大机制,升高温度和提高阴极液Pb~(2+)浓度可以促进溶液离子扩散,提高电流效率。     

采用阴离子膜电解法从红土镍矿常压浸出液中制备金属镍

以红土镍矿常压酸浸净化液为原料,采用阴离子交换膜与电解结合的方法制备金属镍。分别研究电解液成分、温度、时间、电流密度和p H等因素对阴极电流效率、回收率、能耗以及槽电压的影响。结果表明:含Ni2+溶液浓度为64 g/L、H3BO4浓度为40 g/L、H2SO4浓度为0.1 mol/L、温度为40℃、电流密度为300 A/m2、p H为5.2时,阴极电流效率达到98.47%,能耗为3470 k W·h/t,得到的金属镍纯度达到99.9%以上,能够满足工业上的要求。     

熔盐电解法制取Al-Mg-RE三元合金

以MgO为原料、RECl3-KCl-MgCl2为电解质，熔盐电解法制取Al-Mg-RE三元合金。结果表明：RE是由Al直接还原得到，而Mg是由电解得到的：可制得RE含量为0-8％～1．2％，Mg含量为1％-4％的三元合金；电解温度在720℃～780℃之间，电流效率随电解温度的升高而升高，电流效率最高可达到81．3％，但超过780℃，电流效率随电解温度的升高而降低；电流密度在0．8A／cm^2时电流效率最高，过低或者过高的电流密度都可以降低电流效率；电解过程中基本上不产生Cl2。     

SnCl_4-HCl体系废电路板元器件的分离及锡的回收

针对现有废旧线路板元器件分离及锡回收工艺所存在环境污染严重、效率低、难以大规模推广应用等问题,采用超声辅助下SnCl_4-HCl体系退除元器件管脚处焊锡,达到废线路板元器件分离的目的;同时,采用隔膜电积技术回收退锡液中的锡并再生出SnCl_4-HCl退锡剂。结果表明:在反应温度50℃、Sn~(4+)浓度30 g/L、盐酸浓度4.0 mol/L、超声频率40 kHz、超声功率100 W的条件下,反应20 min后废线路板元器件管脚及过孔处的焊锡全被退除。以退锡后的液体为电解液,采用隔膜电积技术回收退锡液中的锡;在温度35℃、电流密度200 A/m~2、异极距5 cm、石墨板为阳极、不锈钢板为阴极的条件下进行隔膜电积8 h,阴极得到了平整致密的电积锡,阴极电流效率97.3%,电锡纯度99.9%,阳极电流效率为88.8%,阳极液再生出SnCl_4-HCl溶液,可作为退锡液返回用于超声退锡。     

变电流电解氧化混合硫酸稀土溶液中的Ce(Ⅲ)

利用阴阳离子交换膜变电流电解方法, 研究了改变电流密度条件下将混合硫酸稀土溶液中Ce(Ⅲ)电解氧化为Ce(Ⅵ)时, 电流密度和电解时间对阳极电流效率和Ce(Ⅲ)氧化率的影响. 结果表明: 阴离子交换膜体系中, 在相同电解电量条件下, 电流效率和氧化率随平均电流密度升高而降低; 当电流效率达到80%时, 电流密度和铈离子浓度有线性关系; 平均电流密度为325.A/m2的电流密度组合有较高的电流效率和氧化率; 电解时间相同时, 每一个电流密度电解时间越短, 越有利于提高电流效率, 电解后期适当延长低电流密度电解时间可以使Ce(Ⅲ)的氧化率达到99%; 在阳离子交换膜电解体系中, 电流效率达到80%时, 电流密度和Ce3 离子浓度无线性关系.     

高浓度砷溶液中电沉积As-Sb合金（英文）

在高浓度砷溶液中采用电沉积法制备As-Sb合金,考察电解液中电流密度、Sb~(3+)浓度、反应温度和盐酸浓度对电沉积过程中电解液成分、槽电压和电流效率的影响,并采用扫描电镜(SEM)、电感藕合等离子体质谱(ICP-MS)和X射线衍射(XRD)分别对沉积物的表面形貌、成分和结构进行分析。结果表明:在所研究的工艺条件下制备的As-Sb合金沉积层均为非晶结构。最优工艺如下:As~(3+)浓度为10 g/L,Sb~(3+)浓度为2 g/L,盐酸浓度为4 mol/L,电流密度为4 m A/cm~2,温度为20°C,在此条件下电流效率达到94.74%,沉积层含70.26%As和29.74% Sb(质量分数),砷的去除效率较高。     

熔盐电解法制备铝锂中间合金

研究在LiCl-LiF-Li2CO3纯锂盐体系中下沉式铝液阴极槽结构电解生成铝锂中间合金的工艺过程,尤其是以Li2CO3为原料代替LiCl的电解过程.采用熔盐电解监控仪测量电解过程中的反电动势、槽电压、电流等工艺参数及电解波形图,通过电位控制法调节Li2CO3的加料周期,同时根据得到的合金产品中的锂含量探讨影响电流效率的因素.结果表明,反电动势随电流密度增加而增大,加入2%的Li2CO3可使反电动势降低0.5 V;通过控制电位法测得加料周期为15 min;在680℃、电流密度为0.62 A/cm2的条件下持续电解3 h,最终制得了锂含量高达7.93%的铝锂合金,电流效率可达74.1%.     

电解废旧铝合金回收铝的电流效率(英文)

研究在AlC13-NaCl熔融盐体系中进行电精炼废旧铝合金回收金属铝。以铝合金为阳极,通过直流电沉积在铜阴极上得到铝涂层。在170°C、电流密度100 mA/cm2下电解4 h,得到的沉积物铝的纯度大约为99.7%,电流效率为44%~64%,每千克铝消耗电能3~9 kW·h。探讨阴极电流密度、电解质成分和电解时间及温度等对铝沉积电流效率的影响。结果表明:在AlCl3和NaCl摩尔比为1.3~1.9时,AlCl3和NaCl摩尔比对电流效率的影响很小,升高电解温度有利于提高电流效率;但是延长电解时间或增大电流密度会导致电流效率降低。电流效率的降低主要是由于沉积的铝呈现枝状晶或粉化而易从阴极上脱落到电解质中所致。     

熔盐电解法生产铝—钙合金的研究

本文研究了电解温度,阴极电流密度和电解时间对以液体铝为阴极,CaCl_2-KCl 18％-CaF_2 2％为电解质,熔盐电解法制取铝—钙合金时的电流效率和合金中钙含量的影响。结果表明,电解温度在680～720℃之间,阴极电流密度在0.76～1.10A·cm~(-2)之间,电流效率最高,电流效率随电解时间的延长而降低。     

液态铝阴极法制备铝钙中间合金

在CaCl2-CaF2体系中,以CaO为电解原料,采用液态铝阴极法生产铝钙中间合金。采用熔盐电解监控仪测量电解过程中的反电动势、槽电压、电流等工艺参数及电解波形图,通过电位控制法调节CaO的加料周期,同时根据所得合金产品中的钙含量(质量分数)探讨影响电流效率的因素。结果表明:反电动势随电流密度增加而增大,通过控制电位法测得加料周期为30 min;在740℃、电流为7 A的条件下,电解1 h可制取钙含量为11.6%的铝钙合金,电流效率可达67.3%。     

离子膜电解还原Eu~(3+)

针对溶液中Eu~(3+)离子难还原等问题,采用离子膜电解法对溶液中Eu~(3+)的还原进行试验研究,考察不同阴、阳电极材料,阳极液、阴极液成份及酸度,电流密度等工艺条件对Eu~(3+)还原的影响,确定最佳工艺参数。结果表明:钌系多元混合物涂层钛阳极、金属钛阴极,阳极液为含1 mol/L盐酸溶液的氯化钙溶液、阴极液为富铕料液,电流密度为500 A/m2时,经过7.5 h,Eu~(3+)的电解还原率大于95.5%,电解还原电流效率大于80%,槽电压稳定,无铕损失;经过工业化连续运行,Eu~(3+)的电解还原率大于94%。     

MLCC三层镀中甲基磺酸镀锡体系工艺条件对锡镀层性能影响的研究

研究了片式多层陶瓷电容器(MLCC)三层镀中甲基磺酸镀纯锡体系pH值、温度、电流密度等工艺条件及杂质金属离子对镀液稳定性、镀层结构和性能等方面的影响。从电流效率、沉积速度及锡镀层表面的扫描电镜等方面,对比了不同pH值、温度、电流密度以及锡镀液中掺杂Cu2+、Ni2+后对锡镀层结构和性能的影响。研究结果给出了电镀工艺中最佳的pH值为3.5±0.2、温度为(23±2)℃、电流密度可以有较宽的范围,当镀液中掺有镍、铜等杂离子会对镀层产生负面影响,在给出的工艺参数下电镀,可以确保镀出最佳的纯锡镀层。     

明胶-丙烯酰胺接枝共聚物的合成及其在铜电解精炼中应用

采用过氧化合物为引发剂,以明胶和丙烯酰胺为原料合成得到明胶-丙烯酰胺接枝共聚物(PGAM),并将PGAM作为铜电解添加剂应用于铜电解精炼。结果表明:PGAM能够替代硫脲用作铜电解添加剂,且对电解液中的漂浮阳极泥具有很好的絮凝作用。使用PGAM、明胶和骨胶作为添加剂时,在电解液温度为65℃、电流密度为235 A/m2的条件下,电解168 h后,所得高纯阴极铜中As、Sb和Bi含量分别为5.1×10-7、1.24×10-6、6.9×10-7,远低于使用硫脲、明胶和骨胶作为添加剂时所得阴极铜中相应杂质含量。电解所得阳极泥中,As、Sb和Bi含量分别为5.12%、4.04%和1.01%;而硫脲、明胶和骨胶为添加剂时,阳极泥中As、Sb和Bi含量分别为3.25%、2.20%和1.95%,表明PGAM有利于电解液中As和Sb的沉降。线性扫描伏安测试表明:PGAM在Cu2+还原过程中起极化作用,提高了Cu2+还原峰电流密度;与明胶和骨胶共同使用时,其极化作用减弱,峰电流密度降低。