《鋅電解沉積》word版

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1、鋅電解沉積工藝現(xiàn)狀及發(fā)展方向中南大學(xué)——株洲冶煉集團(tuán)工程碩士班王海波一、鋅電積過(guò)程的理論基礎(chǔ)cuU中南選礦網(wǎng)鋅電解液的主要成分是硫酸鋅、硫酸和水，當(dāng)通以直流電時(shí)帶正電荷的離子移向陰極，帶負(fù)電荷的離子移向陽(yáng)極，并分別在陰、陽(yáng)極上放電。cuU中南選礦網(wǎng)陰極主要反應(yīng)：　Zn2＋＋2e=ZncuU中南選礦網(wǎng)陽(yáng)極主要反應(yīng)：　2OH－－2e=0.5O2＋H2O（或H2O－2e=0.5O2＋2Ｈ＋）cuU中南選礦網(wǎng)電極過(guò)程總反應(yīng)：　ZnSO4＋H2O=Zn＋H2SO4＋0.5O2cuU中南選礦網(wǎng)二、鋅電解液成分及鋅電積生產(chǎn)過(guò)程cuU中南選礦網(wǎng)（一）鋅電解液cu

2、U中南選礦網(wǎng)鋅電解液除主要成分硫酸鋅、硫酸和水外，還存在少量雜質(zhì)金屬的硫酸鹽及部分陰離子（主要為氯離子和氟離子）。目前鋅電解液中鋅的濃度一般波動(dòng)在40～60g／L范圍內(nèi)，而硫酸濃度則趨于逐步提高，已從110～140g／L提高到170～200g／L。對(duì)于雜質(zhì)的含量各廠也有不同要求。加拿大一家鋅廠在進(jìn)行改造時(shí)曾做過(guò)調(diào)查，為了適應(yīng)電流密度大幅度提高，對(duì)電解液中雜質(zhì)含量（mg／L）要求更嚴(yán)格：cuU中南選礦網(wǎng)Cd＜0.3，CO＜0.3，Sb＜0.03，Ge＜0.03，F(xiàn)e＜10，CL＜50～100，F(xiàn)＜10，Mn＜1.8g／LcuU中南選礦網(wǎng)（二）鋅電積生

3、產(chǎn)過(guò)程cuU中南選礦網(wǎng)硫酸鋅溶液的電積過(guò)程是將已經(jīng)凈化好的硫酸鋅溶液（新液）以一定比例同廢電解液混合后連續(xù)不斷地從電解槽的進(jìn)液端送入電解槽內(nèi)。cuU中南選礦網(wǎng)鉛銀合金板（含銀量約1%）陽(yáng)極和壓延鋁板陰極，并聯(lián)交錯(cuò)懸掛于槽內(nèi)，通以直流電，在陰極析出金屬鋅（稱陰極鋅或析出鋅），在陽(yáng)極則放出氧氣。隨著電積過(guò)程的不斷進(jìn)行電解液含鋅量逐漸減少，而硫酸含量則逐漸增多，為保證電積條件的穩(wěn)定，必須不斷地補(bǔ)充新液以維持電解液成分穩(wěn)定不變。電積一定時(shí)間后，提出陰極板，剝下壓延鋁板上的析出鋅片送往熔鑄工序。三、鋅電解生產(chǎn)的操作過(guò)程cuU中南選礦網(wǎng)（一）裝出槽及槽上操作c

4、uU中南選礦網(wǎng)1、停工（停車）及開(kāi)工（開(kāi)車）cuU中南選礦網(wǎng)這里所指的停工和開(kāi)工作業(yè)是指計(jì)劃停產(chǎn)檢修前和檢修后的工作。因此，在停工前就要為開(kāi)工做好必要的準(zhǔn)備工作，以確保開(kāi)工的順利進(jìn)行。cuU中南選礦網(wǎng)（1）停工（停車）　停工包括準(zhǔn)備、出槽壓減電流、陰陽(yáng)極板處理和電解槽的清理。cuU中南選礦網(wǎng)①停工前準(zhǔn)備工作　首先要壓縮系統(tǒng)溶液體積，保證一個(gè)系列的電解槽能夠倒空。準(zhǔn)備好充足的新陽(yáng)極以便更換不能繼續(xù)使用的陽(yáng)極板。準(zhǔn)備好充足的導(dǎo)向架、絕緣條，以便在掏槽過(guò)程中對(duì)已損壞的導(dǎo)向架進(jìn)行更換。cuU中南選礦網(wǎng)②出槽　在停工前先取出槽內(nèi)部分陰極板，并相應(yīng)壓減電流。一

5、般先取出一吊陰極（18～24片），槽內(nèi)留有18～24片陰極，并將鋅片剝下，減少的陰極板排放整齊備用。減板收電流工作完成后方可停止循環(huán)并斷開(kāi)電源，然后盡快取出所有陰極板。cuU中南選礦網(wǎng)③陰陽(yáng)極板處理　在陰極板全部取出后，將陰極鋅片全部剝下，陰極板排放整齊備用。將所有的陽(yáng)極板逐片吊出，清除板面上粘附的陽(yáng)極泥，平整、擦干凈導(dǎo)電頭，更換不良極板，待電解槽清理工作完成后再裝回電解槽。cuU中南選礦網(wǎng)④電解槽的清理　拔出電解槽的底塞，將槽內(nèi)陽(yáng)極泥放出，并徹底將電解槽內(nèi)壁及導(dǎo)向架上粘附的陽(yáng)極泥及結(jié)晶物清理干凈，用水沖洗備用。最后將槽間導(dǎo)電極擦洗干凈，并將清理干

6、凈的陽(yáng)極裝入清理干凈的電解槽中。cuU中南選礦網(wǎng)（2）開(kāi)工（開(kāi)車）　開(kāi)工包括準(zhǔn)備、灌液檢漏、裝陰極板和通電鍍膜。cuU中南選礦網(wǎng)①準(zhǔn)備工作　首先對(duì)全部陰極板進(jìn)行平整，清洗研磨，并把導(dǎo)電頭刷洗干凈，然后進(jìn)行槽面?zhèn)浒骞ぷ?，每槽備?8～24片陰極并整齊放置在槽面上。cuU中南選礦網(wǎng)②灌液檢漏　一個(gè)系列檢修和掏槽結(jié)束后，對(duì)另一系列的電解廢液及該系列儲(chǔ)存的新液進(jìn)行質(zhì)量檢查，證明合格后再均勻補(bǔ)入電解槽內(nèi)，并進(jìn)行檢漏，對(duì)漏液的溜槽、管線、電解槽及分配槽進(jìn)行處理。cuU中南選礦網(wǎng)③裝陰極板　待補(bǔ)液及檢漏工作結(jié)束后，將放置在槽面的陰極板迅速裝入電解槽內(nèi)。cuU中南

7、選礦網(wǎng)④通電鍍膜　陰極板裝好后便可送電，電流逐漸增大，使陰極電流密度達(dá)400～500Ａ／m2，經(jīng)2～4ｈ，待陰極板上鍍有一層鋅后，便可進(jìn)行陽(yáng)極鍍膜，降低電流密度到40～60Ａ／m2。陽(yáng)極鍍膜是在低溫、低電流密度的電解條件下，使陽(yáng)極產(chǎn)出的氧氣與鉛陽(yáng)極表面反應(yīng)，生成一層二氧化鉛膜，從而保護(hù)陽(yáng)極不被硫酸溶液腐蝕。鍍膜的技術(shù)條件：電解液含酸（H2SO4）25～30g／L，溫度20～30℃，時(shí)間24ｈ。鍍膜期間可間斷循環(huán)電解液，以后陸續(xù)升高電流，使之達(dá)到正常生產(chǎn)規(guī)定的電流密度，并加大循環(huán)量，待析出鋅達(dá)到一定厚度后便出槽剝鋅。cuU中南選礦網(wǎng)2、槽上操作cuU

8、中南選礦網(wǎng)保證較大的電解液循環(huán)流量，且各槽流量均一，是獲得好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的條件之一。大循環(huán)流量對(duì)于消除鋅離子貧化具有重要