栅栏型铝基铅合金复合材料阳极在高电流密度下电积铜

研究了栅栏型阳极板与传统铅合金阳极板在高电流密度下电积铜对电流效率、槽电压、阴极铜表面形貌和截面形貌的影响;利用扫面电镜、镜像显微镜等表征阴极铜的结构和表面形貌。结果表明:在低电流密度下,两种阳极板的电积性能相差不大;而在400A/m^2电流密度下,栅栏型阳极板相较于传统铅基合金阳极板,铜产量提高15%左右,而且电流及导电性均匀;相同电流密度下,栅栏型阳极板的槽电压低于传统铅合金阳极30~50mV,而且随电流密度增大,优势更明显。在高电流密度下,提高电解液中铜离子浓度,加大电解液循环量和添加剂用量,可以改善阴极铜品级、表面质量和结晶组织。

栅栏型铝基铅合金复合阳极板在电解锌中的应用

采用连续挤压拉拔技术在铝芯上包覆铅合金制备了一种铝棒铅合金复合阳极。通过万能试验机、低电阻测试仪、电子密度计及电化学强化腐蚀研究了该阳极的抗拉强度、导电性、密度和腐蚀速率,并组装成栅栏型铝基铅合金复合阳极板用于电解锌。结果表明:对比轧制Pb-0.06%Ca-0.3%Ag合金阳极,铝基Pb-0.06%Ca-0.3%Ag复合阳极的抗拉强度提高8.07%,延伸率降低10.7%,导电性提高3.39倍,质量相对减轻22.83%,腐蚀速率降低28.4%;在电解锌过程中,槽电压降低40mV,电流效率提高2.97%,能耗降低3.08%。栅栏型铝基铅合金复合阳极质量轻,导电性好,耐腐蚀,有较广泛的开发应用前景。

电解锰节能措施的研究现状

金属锰主要通过湿法冶金获得的,而金属锰的电解能耗非常高,如何降低金属锰的电解能耗成为了研究热点。本文主要介绍了电解锰所用阳极材料、阳极结构、添加剂、阴离子交换膜等四个方面的研究进展,其中对阳极材料及其结构改性进行了重点阐述,并对目前电沉积锰阳极存在的缺陷,提出了相应的解决策略。最后,对电解锰节能的发展方向进行了展望。

有机添加剂对硫酸盐体系电积锌的影响

采用含有Zn^(2+)50 g/L和浓硫酸150 g/L的基础电解液,在温度38℃、电流密度500 A/m^(2)的条件下电积锌6 h。研究了明胶、乙二醇、FS-101抑雾剂等3种有机添加剂单独使用或复配使用时对电积锌过程中槽电压、电流效率、能耗和阴极极化行为的影响。通过扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)分析了所得锌的微观形貌和晶相结构。结果表明,电解液同时添加10 mg/L明胶和10 mg/L FS-101抑雾剂时电流效率可达96.69%,能耗为2582.3 kW·h/t,所得锌细致、均匀,表面平整,晶面取向以(101)为主。

A1基Pb-Ag合金复合阳极的制备及其性能试验研究

研究了在铝棒表面通过挤压复合技术包覆铅银合金得到Al基铅合金复合阳极,并在硫酸锌溶液中以500 A/m2恒电流条件下极化48 h,采用X射线衍射、扫描电子显微镜、循环伏安法、阳极极化和交流阻抗法等分析阳极表面氧化膜层物相、形貌及电化学性能,采用显微图像分析仪和数显显微硬度计表征合金金相及硬度,并通过电子拉伸试验测定阳极的极限抗拉强度。结果表明:所制备的Al基复合阳极为Al基Pb-0.2%Ag和Al基Pb-0.75%Ag;合金中银含量增加,合金阳极的析出氧过电位降低,催化活性及耐腐蚀性能提高,合金组织的晶型结构改变较大,但机械性能变化不大;含银量高的阳极表面,氧化层排列不规则,晶粒大,粗糙度大;银含量增加,PbO_(2)(111)含量降低,β-PbO_(2)含量增大,但变化不明显;较高含量β-PbO_(2)可以提高阳极表面氧化层的导电性能。

基于Fluent的高压清洗机喷嘴优化

为了提高烟盘清洗效率,分析了高压喷嘴的作业机理,并针对烟盘的清洗提出了喷嘴内部结构的优化方案。分别建立直线型喷嘴和优化型喷嘴的外流场模型,利用Fluent软件对二者进行仿真分析,得到水射流的速度云图和目标表面上的压力云图,并根据数值绘制速度变化曲线图和目标表面的压力变化曲线图。研究结果表明:优化后的喷嘴比直线型喷嘴清洗效率提高了1.9倍,故在出口截面积不变的前提下,适当加宽射流出口能有效地提高清洗效率。

栅栏型铝基铅合金阳极板优化应用

针对传统轧制阳极板存在使用寿命短、成本高以及强度低等问题,研究了一种栅栏型铝基Pb-0.3%Ag-0.12%(Ca+Sr)复合阳极板,降低了阳极板成本,并提高了阳极板强度和耐腐蚀性。为实现该新型复合阳极板的工业化应用,进一步对其进行优化,通过扩大试验对传统阳极板和不同扁线宽度的栅栏型镀膜阳极板进行15 d电解生产指标及阳极泥清理等对比,并对不同棒间距的栅栏型镀膜阳极板的阴极锌产品进行了对比,得出以下结论:相较于传统阳极板,栅栏型镀膜复合阳极板对电流效率、槽电压以及阴极锌品质有较大的改善;窄条阳极板比宽条阳极板拥有更大的有效活性面积,但在后期进行清理阳极泥时,窄条阳极板更难清理,且易产生弯曲;栅栏型镀膜复合阳极板的棒间距过宽会导致阴极锌出现“井”字痕迹,影响产量及电流效率,合适的棒间距为9~14 mm。

铝棒低银铅合金表面陶瓷化复合阳极的制备与性能

为获得一种锌电积用低成本、低析氧电位和高催化活性的阳极,在铝棒表面通过挤压复合技术包覆Pb-0.2%Ag合金得到Al棒Pb-0.2%Ag阳极.在含氟的硫酸溶液中,通过阳极氧化在Pb-0.2%Ag合金和Al棒Pb-0.2%Ag合金阳极表面形成具有高催化性能的膜层,采用显微图像分析仪和数显显微硬度计表征了膜层的厚度及硬度,并通过电子拉伸试验对比了两种阳极的极限抗拉强度.采用X射线衍射、扫描电子显微镜、循环伏安法、阳极极化和交流阻抗法等技术手段研究了Al棒Pb-0.2%Ag与Pb-0.2%Ag阳极表面氧化膜层的物相、形貌以及电化学性能.结果表明:Al棒Pb-0.2%Ag阳极相比Pb-0.2%Ag阳极表面易生成致密较厚的氧化膜层,且膜层硬度提升了41.64%,其氧化膜层主要物相均为电催化活性良好的β-Pb O2.新型阳极的极限抗拉强度是传统阳极的1.3倍,大大改善了阳极材料的机械性能.阳极极化曲线数据显示Al棒Pb-0.2%Ag/Pb O2阳极在电积锌体系中具有较低的析氧电位(1.35 V vs MSE,500 A·m^-2)和较高的交换电流密度(7.079×10-5A·m^-2).循环伏安曲线和交流阻抗数据显示Al棒Pb-0.2%Ag/Pb O2阳极具有较高的电催化活性、较大的表面粗糙度和较小的电荷传质电阻.在电积锌实验中,栅栏型Al棒Pb-0.2%Ag/Pb O2阳极相比传统Pb-0.2%Ag阳极平均槽电压下降了75 m V,而且大大减少了阳极泥的产生.