【正文】 過程主要為析氣電極反應(yīng)，從而加強(qiáng)了溶液的自然對(duì)流，因?yàn)殡娊獠壑幸话銦o隔膜，陽極析氣也可加強(qiáng)陰極的傳質(zhì)。6－ 3 金屬電解提取與精煉的工程原理電解冶金的特點(diǎn)：（ 1）與電極面積相比，沉積層的厚度可忽略。6－ 3（ 3）對(duì)于電解精煉，周期性提供可溶性陽極，取出殘極，處理陽極泥。電解提取鋅：純鋁；鈷：不銹鋼；216。電解提取：不溶性陽極應(yīng)根據(jù)電解液及電解條件選擇。電解精煉： 采用粗金屬鑄成的可溶性陽極。 電解精煉時(shí)采用粗金屬鑄成的可溶性陽極。穩(wěn)定、腐蝕性低，陽極反應(yīng)析出的氧無毒且無腐蝕性，電解槽可不密封，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造及操作方便。 三、工藝參數(shù)電解提取與精煉中需要控制的工藝參數(shù)： 電流密度、電解時(shí)間 (金屬沉積的厚度 )、電解溫度及電解液的流速、濃度等。電流密度過高可能出現(xiàn)枝晶和海綿狀沉積物，電流密度過低則可能使電結(jié)晶粗大。（ 4）電解液的流速、濃度 在電解提取時(shí)，為了使電極反應(yīng)在恒定的電流密度及槽壓下進(jìn)行，應(yīng)通過連續(xù)地加入新電解液，補(bǔ)充消耗的金屬離子及其它組分 (如添加劑 )，使電解液的組成及濃度趨于穩(wěn)定和均勻。電解槽、直流電源、電解液系統(tǒng)、金屬剝離機(jī)械等電解槽材質(zhì)：鋼筋混凝土；內(nèi)襯：鉛皮，聚氯乙烯板槽寬： ~槽深： ~槽長： 3~5m陽極和陰極交替懸掛，不設(shè)隔膜。u供電方式：一個(gè)電解槽內(nèi)并聯(lián)供電，各個(gè)電解槽之間串聯(lián)供電。6－ 4 鋅的電解提取一、引言 l發(fā)源 — 煉鋅發(fā)源于中國，中國是很早產(chǎn)鋅的國家之一，青銅就是銅 鋅合金，原料為 “爐甘石— 碳酸鋅 ”。而十九世紀(jì) 70年代后，濕法煉鋅發(fā)展迅速，由于其新技術(shù)新材料的應(yīng)用，如硅整流、大功率機(jī)械攪拌、連續(xù)壓濾、黃鉀鐵礬法等技術(shù)，有大型化、自動(dòng)化和綜合回收等優(yōu)勢(shì)，超過火法煉鋅。 402 葫蘆 島 有色金屬集 團(tuán) 有限公司 207 漢 中八一 鋅業(yè) 有限 責(zé) 任公司 6－ 4 鋅的電解提取 鋅是應(yīng)用最廣泛的有色金屬之一，世界鋅產(chǎn)量中 70％以上是通過電解提取法在陰極沉積獲得鋅。煉鋅原料二、濕法煉鋅的生產(chǎn)流程 u常規(guī)濕法煉鋅工藝在我國從六十年代就廣泛應(yīng)用的一種煉鋅生產(chǎn)工藝，工藝成熟，穩(wěn)妥可靠，技術(shù)操作條件容易掌握，設(shè)備材質(zhì)易于解決，鋅金屬回收率高，廢渣（浸出渣、揮發(fā)窯渣、銅鎘渣等）可分別回收，對(duì)周圍環(huán)境不會(huì)造成污染。 使精礦中硫氧化成 SO2，產(chǎn)出足夠濃度的 SO2煙氣供制酸。3. 化學(xué)反應(yīng)：： 低溫焙燒（ 800~950℃ ） 中溫焙燒（ 950~1050℃ ） 高溫焙燒（ 1150~1180℃ ）2ZnS＋ 3O2＝ 2ZnO＋ 2SO2..................... . (1)ZnS＋ 2O2＝ ZnSO4 ……………………….(2)ZnO＋ SO2+1/2O2＝ ZnSO4……………… (3) 3ZnSO4＋ ZnS=4ZnO＋ 4SO2…………….(4)216。浸出作業(yè)中通常用鼓入空氣、加二氧化錳 (MnO2)或電解返回的陽極泥的方法，將 Fe2+氧化成 Fe3+，控制浸出終點(diǎn)的 pH為 ～ ，使鐵、砷、銻、鍺水解沉淀。216。為防止氧化，凈化槽一般采用機(jī)械攪拌，而不用空氣攪拌。電積鋅的品位通常為 ～ ％。u可采用電化學(xué)置換法去除雜質(zhì)離子。三、鋅電解提取的電極過程鋅電解提取的電化學(xué)體系：u陽極 ：采用不溶性陽極， PbAg合金u陰極 ：純鋁u電解液 ：含 H2SO4的 ZnSO4總反應(yīng) ： 陽極過程主反應(yīng) ： 副反應(yīng) ： 如果陽極表面的 PbO2存在孔隙或發(fā)生脫落，鉛陽極基體與 H2SO4接觸后再度生成 PbSO4，可微溶于電解液，在電解液中可能使 Pb2＋ 含量達(dá)到 5～ 10g/L，如在陰極析出，將使鋅的純度降低。 不溶性陽極：含銀 %~1% 的 PbAg電極，其機(jī)械強(qiáng)度、導(dǎo)電率、耐蝕性比純鉛均有所提高。 陰極：壓延鋁板，可多次使用的始極片。可增大電極真實(shí)表面積，降低真實(shí)電流密度及電極質(zhì)量，但機(jī)械強(qiáng)度較差。為了改善陰極沉積物的電結(jié)晶結(jié)構(gòu)，使其更為均勻、細(xì)小致密，鋅電解提取時(shí)在電解液中要加入一些添加劑，如各種膠、水玻璃、甲酚等；為了防止酸霧，加入皂根等物質(zhì)；為改善鋅的剝離還加入吐酒石；加入碳酸鍶的目的則是為了降低陰極鋅中鉛的含量。溫度對(duì)電流效率的影響電流密度電流密度對(duì)電流效率的影響電流密度提高后，鋅的化學(xué)溶解和氫的共析都相對(duì)減小，電流效率得以提高?？紤]到生產(chǎn)安排的方便和定時(shí)剝鋅作業(yè)，沉積周期一般為 24～ 48h，沉積厚度一般為： 2～ 3mm。牙，日耳曼、英國、俄羅斯。黃銅：銅鋅合金。硬度。 銅及其主要化合物的性質(zhì)與用途銅及其主要化合物的性質(zhì)與用途 應(yīng)用范圍僅次于鋼鐵；在有色金屬中，銅的產(chǎn)應(yīng)用范圍僅次于鋼鐵；在有色金屬中，銅的產(chǎn)量和消費(fèi)僅次于鋁。銅的化合物廣泛用于農(nóng)業(yè)和醫(yī)藥中。 銅礦物分為自然銅、硫化礦和氧化礦。氧化礦氧化礦 :Cu2O(赤銅礦赤銅礦 ),CuO(黑銅礦黑銅礦 ), CuCO3?Cu(OH)2(孔雀石孔雀石 )目前，銅產(chǎn)量的目前，銅產(chǎn)量的 90% 來自硫化礦，約來自硫化礦，約 10% 來自氧化礦來自氧化礦，極少量來自自然銅礦。 為此，尚需采用電解精煉法，進(jìn)一步去除雜質(zhì)，使其純度達(dá)到 %。Cu+的濃度雖很低，但因溶液中存在如下化學(xué)平衡。（ 2） 形成不溶性產(chǎn)物的雜質(zhì) ：鉛、錫。u電極電位較銅負(fù)的雜質(zhì)可在陽極共溶，但不能在陰極與銅析出；u電極電位較銅正的雜質(zhì)雖可能在陰極共析，卻不可能在陽極共溶，進(jìn)入電解液，而只能進(jìn)入陽極泥；u電位與銅接近的雜質(zhì)，它們?cè)陉枠O既可能共溶，又可能在陰極共析，因此它們?cè)谌芤褐械臐舛葢?yīng)加以控制，即通過定期地對(duì)電解液進(jìn)行凈化處理，來降低這些離子在溶液中的積累。陰極：純銅片。5H2O結(jié)晶。電解溫度 銅電解精煉的電解溫度一般為 58—62℃ 。電流效率下降的原因：銅的化學(xué)溶解、因枝晶造成的電極短路。而槽電壓則由于受電），波動(dòng)范圍不大。 （ 1）改善陽極質(zhì)量，力求將粗銅中的雜質(zhì)在火法精煉中脫除，以降低陽極電位，防止陽極泥殼的生成，同時(shí)還可以減少雜質(zhì)對(duì)電解液的污染。 （ 4）電解液成分，硫酸含量宜保持在 170～ 240 g/L，含銅濃度維持在 40～ 50 g/L，并盡可能地降低其它雜質(zhì)的含量和膠的加入量。 多學(xué)科交叉的綜合性技術(shù)。（ 3）金屬粉末的質(zhì)量可以通過調(diào)節(jié)電解工藝條件、電解液組成、電極的表面性質(zhì)來改變。（ 3）粉末的活性表面積大，活性高，有時(shí)會(huì)在生產(chǎn)、貯存、使用時(shí)產(chǎn)生問題，例如易溶，發(fā)生腐蝕或氧化，甚至自燃。礦漿電解制備超細(xì)銅粉及其應(yīng)用研究 u銅粉產(chǎn)量 世界 青銅軸承，粉末冶金、過濾材料、制造導(dǎo)電、導(dǎo)熱材電解精煉銅時(shí)，生產(chǎn)上采用哪些有效措施降低電解過程的電耗？