Al/Pb-Ag阳极在锌电积过程中的阳极行为和微观结构（英文）

采用循环伏安曲线(CV)和电化学交流阻抗谱(EIS)研究Pb-0.8%Ag和Al/Pb-0.8%Ag阳极在最初24 h锌电积过程中的阳极行为和析氧动力学。结果表明:2种阳极材料在阳极极化过程中的阳极行为和动力学的多种变化表明阳极表面膜的形成和稳定。与传统的Pb-0.8%Ag阳极相比,Al/Pb-0.8%Ag阳极具有较长的极化时间。在最初的电积过程中,阳极表面中间产物的转变使2种阳极都表现出较高的析氧电位。随着析氧电位降低,析氧反应速率可以由阳极表面最初的生成物和中间产物S-OHads推断。随着电积的持续进行,Al/Pb-0.8%Ag阳极的析氧电位逐渐降低,Al/Pb-0.8%Ag阳极比Pb-0.8%Ag阳极先达到稳定状态。电积24 h后,阳极电位由阳极表面的生成物和中间产物控制。采用扫描电子显微镜观察Al/Pb-0.8%Ag和Pb-0.8%Ag阳极锌电积24 h后的微观形貌。     

纳米碳材料增强铅基阳极在锌电积中的电化学行为

基于纳米碳材料的析氧催化活性,分别研究了典型的0维、1维和2维等6种纳米碳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.结果 表明,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500 A/m2...     

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<...     

锌电积用Pb-Ag-Ca-Sr四元合金阳极的阳极极化行为

从阳极极化稳定电位、腐蚀速率、阳极极化后表面产物、极化前后的显微组织结构等方面研究Pb-0.3%Ag-0.03%Ca-0.03%Sr四元系合金的阳极极化行为,并与Pb-1%Ag二元合金阳极对比分析。结果表明：当电流密度为50 mA/cm^2时,Pb-1%Ag和Pb-0.3%Ag-0.03%Ca-0.03%Sr合金阳极的稳定电极电位分别为1.835 V和1.875 V,腐蚀速率分别为57 mg/（m^2&#183;h）和104 mg/（m^2&#183;h）;Pb-1%Ag阳极电解后表面结构致密,与基体结合紧密,其物相组成为α-PbO2、β-PbO2、PbSO4、Pb和Ag2SO4;Pb-0.3%Ag-0.03%Ca-0.03%Sr阳极电解后表层呈疏松鳞片状,其物相组成为α-PbO2、β-PbO2、PbSO4和PbO1.57。     

Nd对锌电积用Pb-Ag合金阳极性能的影响

采用恒流极化、失重法和抗拉强度测试研究不同含量Nd的加入对锌电积用铅银合金阳极主要性能(稳定阳极电位、耐腐蚀性能及力学性能)的影响,并在此基础上采用循环伏安(CV)和计时电位(CP)等电化学手段对恒流极化条件下Nd的作用机理进行研究。结果表明:0.03%Nd(质量分数)加入可以将Pb-Ag合金的抗拉强度提高21.8%;锌电积条件下,铅阳极表面腐蚀膜主要成分为PbO2及PbSO4,Nd加入可以抑制PbSO4的形成,从而明显降低阳极腐蚀速率;由于Nd能降低析氧过电位,且对高阻抗PbSO4的生成具有抑制作用,使得Pb-Ag合金的阳极电位亦有一定程度的下降。Nd对锌电积阳极主要性能均有较大程度的改进作用,是很好的锌电积阳极改性剂,具有较好的工业应用前景。     

冷却方式对电积锌用铸态Pb-Ag阳极耐蚀性的影响

采用热场扫描电子显微镜和电化学工作站对不同冷却速率制备的铸态Pb-Ag合金的微观组织和电化学腐蚀行为进行了测试。结果表明,水冷方式会显著提高环形胞状物边界的含量,从而降低合金在电积锌液中的耐蚀性。     

浅析锌电积过程节能措施

分析了电解过程中对直流电单耗有影响的因素,结合生产实践,针对性地提出了降低锌电解过程能耗的措施。     

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.     

银含量和β-PbO2镀层Al/Pb-Ag合金性能的影响

Al/Pb-Ag合金由于具有优秀的导电性和机械性能而有可能被作为一种不溶性阳极应用在电积锌中。本文用循环伏安曲线(CV)、阳极极化曲线、电化学阻抗曲线(EIS)和腐蚀速率测试研究了不同银含量和镀层的Al/Pb-Ag阳极的阳极行为和反应动力学;用X射线衍射仪和扫描电镜观察了阳极氧化膜层的组分和表面形貌。实验结果表明,电镀β-PbO2和高含量的银都能提高阳极的析氧活性、电催化活性以及耐腐蚀性。 Al/Pb-0.75%Ag镀β-PbO2具有最低的析氧过电位,其次是Al/Pb-0.3%Ag镀β-PbO2,再其次是Al/Pb-0.75%Ag,最后是Al/Pb-0.3%Ag。然而,与镀β-PbO2相比,高含量的银更能有助于提高阳极的耐腐蚀性。此外,四种阳极层的物相是α-PbO2,β-PbO2,Pb和PbO。     

电解液质量对锌电积过程的影响及其在线控制

阐述了湿法炼锌过程中,由于电解液中杂质的波动对锌电积过程主要技术经济指标产生的严重影响,分析了金属杂质、骨胶浓度与阴极过电位和电流效率的关系,提出了利用阴极过电位对锌电积最佳添加剂浓度及新液质量的控制方法。根据电极过程动力学原理,发明了电解液质量在线监控的方法和装置,以实现自动控制添加剂的加入。实际应用结果表明,这种在线控制方法与传统的经验控制法相比,可使每吨析出锌电耗减少５０．９６～１０１．９２ｋＷｈ,电流效率提高２个百分点,锌电积车间酸雾浓度降低３０％～５０％,提高特高品级电锌产量,大大降低剥锌劳动强度。     

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。     

Anodic reaction kinetics of electrowinning zinc in system of Zn(Ⅱ)-NH3-NH4Cl-H2O

The anodic reaction kinetics of zinc electrowinning was investigated on the titanium base RuO2 anode in the system of Zn(Ⅱ)-NH3-NH4Cl-H2O. The effects of stirring speed, ammonium chloride concentration and temperature on anodic reaction rate were studied through the curve measurement of potentiostatic polarization. The results reveal that the electrochemically controlled anodic reaction obeys Tafel equation and the anodic reaction order for ammonium chloride is 1. 056, with the apparent activation energy of 40.17 kJ/mol. The general equation of anodic reaction kinetics was obtained.     

电解锌的SO_2阳极反应动力学

研究了湿法炼锌电解过程中 ,用SO2 在阳极放电代替传统的水分解放电而降低槽电压 ,以达到节能的目的。使用铂作阳极 ,在电解液中通入SO2 进行电解 ,节能可达 40 %。通过SO2 阳极极化曲线的测定 ,考察了SO2 浓度、H2 SO4 浓度、温度和搅拌速度对阳极反应速率的影响。研究表明 :在铂阳极上SO2 阳极反应符合电化学控制 ,遵从塔菲尔公式 ;SO2 的反应级数为 3.3,表观活化能为 31.8kJ/mol,硫酸的反应级数为零     

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.     

Initial corrosion behavior of pure zinc in simulated tropical marine atmosphere

The initial corrosion behavior of pure zinc in a simulated tropical marine atmosphere was investigated using gravimetric method, scanning electron microscope combined with energy dispersive spectroscopy (SEM-EDS), X-ray diffractometry (XRD), Fourier transform infrared spectrometry (FTIR) and electrochemical impedance spectroscopy (EIS). The kinetics of corrosion process is a decelerating process following the empirical equation D=Atⁿ (n<1). The protectiveness of the corrosion product layer could be attributed to the formation of simonkolleite, Zn₅(OH)₈Cl₂·H₂O, which could inhibit the rate determining step, namely charge transfer step, of the electrochemical corrosion process. A model of the evolution process of the product layers formed on zinc was proposed. In addition, the regularity of the corrosion rate of zinc as a function of the NaCl deposition rate can be described by a power function.     

氨络合物体系电积锌的阴极过程

采用CHI650电化学工作站测定了在锌氨络合物体系中锌电沉积的稳态阴极极化曲线及电流-时间暂态曲线.结果表明:锌的阴极电结晶过程是以瞬时成核方式进行的,随外加电位负移,晶体的向外生长速率增大;添加剂的加入不会改变锌阴极电沉积的成核方式,但将大大减小晶体的向外生长速率.通过对不同NH3浓度下测得的阴极极化曲线的分析,可获得各条件下的平衡电位,以及阴极过程动力学参数(交换电流密度J°、传递系数α),进而推导出溶液中存在的主要离子为Zn(NH3)2 4,在阴极直接放电的络离子为Zn(NH3)22 .     

Mg和RE合金化对Al-Zn-Bi合金阳极组织和电化学性能的影响

针对Al-Zn-Bi合金,分别单独及复合添加Mg、RE元素进行微合金化,利用金相、扫描电镜及X射线能谱等分析了该合金添加不同元素前后的微观组织特征;采用恒电流法测定了该系列合金在人造海水中的开路电位、工作电位和电流效率,利用极化曲线和电化学阻抗谱,分析了微合金化对Al-Zn-Bi阳极材料电化学性能的影响。结果表明：单独添加Mg、RE可以细化晶粒、改善偏析相的组成和分布,将电流效率提高15.93%和4.12%;二者复合添加虽电流效率稍有降低,但可促使基体均匀溶解,减小腐蚀电流密度,从而有效提高其综合性能。