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        二氧化鉛電極在電解冶煉金屬的使用

        發布時間: 2022-12-16 瀏覽:22

          (1)二氧化鉛電極耐硫酸腐蝕,適宜在鋅、銅、鎳、鈷等硫酸鹽電解中使用。

          以電解提取鋅為例,可制得鉛含量 10×10~*以下的高品位產品,這是鉛電極不可能達到的,除了耐腐蝕、電極輕外,還可在20~30A/dm2的高電流密度下工作,不會產生錳事故。所謂錳事故指的是由于電解液關系,二氧化錳或硫酸鈣在陽極表面呈鱗片狀析出而造成槽電壓升高的現象。

          硫酸鋅電解液組成,Zn2+50 ~60g/L,總硫酸離子 210g/L,硫酸 120~140g/L,電流密度:5A/dm',35℃,極距 35mm,每隔24h 剝離鋅。在上述電解條件,α-PbO2消耗量是 0.240g/(kA·h),β-PbO2消耗量是0.175g/((kA·h)。

          二氧化鉛電極作為電解提取鋅的陽極,與1%銀鉛合金電比較,具有下列特點:不用進行化成處理,且鉛混人鋅中的刪少;對氯的耐蝕性好,而且能把氯除掉;不會產生錳渣;提取的電流效率高;在高電流密度下使用期限長;電極電位高,因此槽電壓也高。

          電解提取鋅使用二氧化鉛電極,下列場合更加合適:要衰生產壓鑄用高純鋅,壓鑄用鋅鋁合金需用鉛混人量特別低的高純財鋅;原料中含氯量多;在高電流密度下操作。

          大型二氧化鉛電極,在鋅電解開始后,發現有比較大量的鋼混人產品鋅中,原因是 β-PbO2層電沉積后沒有沖洗干凈而引起的。除去陽極上殘留的 PbO2的方法是把陽極放進添加有過氧化氫的稀硝酸中浸泡,直至陽極上沒有氣泡產生為止。

          已制作有工業規模大型二氧化鉛電極,寬60cm,長94cm,鈦網為基體,底層是銀鍍層,厚20μm,中間層α-PbO2層厚0.3mm,表面層 β-Pb02層厚0.7mm,每塊電極總重量為 18.7kg。

          (2)氯化鎳電解用。過去,鎳電解精煉廣泛使用以粗鎳或鎳底板作陽極的硫酸鎳溶液電解法。近年來,在日本采用了以不溶性電極作陽極的氯化鎳溶液電解法。濕法冶煉紅土礦,制造鋤團塊的工藝中,除掉共存的鈷,生成鎳鈷混合硫化物,經過對此混合硫化物焙燒、鹽酸浸出、溶劑萃取分離鎳鈷等工序而制得氯化鎳電解液。

          氯化鎳溶液電解精煉鎳存在的問題:不溶性電極使用氧化釕系涂層電極,即所謂 DSA,經濟負荷大;DSA 用于食鹽電解時陽極電流密度高,約 10000A/㎡,鎳電解適宜的電流密度很低,為200A/㎡',這樣在同一通電量下,電極數量增加 50 倍,造成電極使用效率低,使用費用比較高;DSA 使用的釕m,為鉑族元素價格貴,且資源缺乏。

          二氧化鉛電極性能接近 DSA,不需要昂貴的鉑族元素。用在氯化物電解時,從飽和食鹽水測定析氯電位的結果與 DSA 樣比,i =500A/㎡時是一樣的;i.=1500A/㎡,70℃時高0.2V。二氧化鉛電極由于氧過電位高,所生產氯氣中氧含量低 1%左右,這一點比 DSA 優越。

          鎳鈷分離時使用有機萃取劑,電解液中殘存有微量有機溶劑,由于還原性有機物質的緣故,從電極氣液接觸界面,到鈦導電板焊接處,部分二氧化鉛鍍層受到侵蝕,電極損耗量增加。電極損耗雖然很微量,但從陽極溶解鉛離子時,有降低鎳純度的危險。

          往電解液中添加 5g/L 以上的硫酸鈉,可使電極耗量驟降到lg/(kA.h),生成氯氣的電流效率為 88%,氯中含氧量低于工廠生產時氯氣循環使用要求氧濃度極限值 4%,鎳純度為 JIS 標準的特級品,Pb<0.001。


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