【正文】 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。電解槽溫是主要的技術(shù)控制條件之一。每次出一半陰極板，即車間行車吊一次，并且是間隔一塊提出。清理時(shí)力求不破壞陽(yáng)極表面的氧化膜。電積鋅過(guò)程中，在直流電作用下會(huì)產(chǎn)生電熱效應(yīng)，使電解液溫度逐漸升高，甚至超過(guò)電解過(guò)程所規(guī)定的允許溫度（35～45℃），為保證電解過(guò)程所需的正常溫度條件必須對(duì)電解液進(jìn)行冷卻。5．4．5　鋅電積過(guò)程的故障及處理1）鋅燒板的原因及處理在電解過(guò)程中，陰極析出的金屬鋅因生產(chǎn)故障或生產(chǎn)技術(shù)條件控制不當(dāng)而重新溶解的現(xiàn)象稱之為燒板。若短時(shí)間內(nèi)不能恢復(fù)，應(yīng)組織力量盡快將電解槽內(nèi)的陰極全部取出，使其處于停產(chǎn)狀態(tài)。通知整流所停電，確認(rèn)停電后，取出漏液電解槽全部陰極板，分別將兩段短路導(dǎo)電板以及短路導(dǎo)電板與寬型槽間導(dǎo)電板卡緊，使該槽組短路，完成以上工作后通知整流所提升電流。世界各鋅廠采用的電流密度差異較大，波動(dòng)在200～1100Ａ／m2之間。（1）電解液中鋅酸含量　隨著電解液中鋅含量的降低，相應(yīng)地含酸量增多，從而引起鋅的電流效率下降。（5）陰極表面狀態(tài)的影響　如果陰極析出鋅表面粗糙或呈樹(shù)枝狀就會(huì)增大陰極面積，使氫的超電壓下降，會(huì)降低電流效率。在生產(chǎn)上，通常用電源總電壓除以串聯(lián)總槽數(shù)所得的商來(lái)表示。5．6　陰極鋅熔鑄電解沉積析出的陰極鋅片雖然化學(xué)成分已達(dá)標(biāo)，但大塊薄片及其表面狀態(tài)不宜作為商品運(yùn)輸和儲(chǔ)存。烘爐和開(kāi)爐：新筑電爐自然干燥35ｄ，用串聯(lián)或并聯(lián)交替聯(lián)接的方法在熔池內(nèi)設(shè)置電熱器，升溫保持300℃以下加熱烘烤10～13ｄ，在此期間，爐子變壓器是低壓送電。當(dāng)熔溝接近419．58℃時(shí)，若發(fā)現(xiàn)電流表上的指針頻繁擺動(dòng)，應(yīng)立即將過(guò)熱鋅液傾入爐內(nèi)，并相對(duì)提高功率電壓級(jí)送電。首先將陰極鋅片吊運(yùn)到加料口平臺(tái)上，預(yù)熱除去水分。鋅液澆鑄機(jī)有機(jī)械澆鑄和人工澆鑄兩種。熔鋅爐生產(chǎn)使用一定時(shí)間后，要清除粘結(jié)在爐壁上的爐結(jié)，一般清爐周期為10～20ｄ，每次清爐時(shí)間為3～8ｈ。國(guó)內(nèi)外均用電爐熔鑄代替了反射爐熔鑄。為防止金屬與模壁相互作用和粘結(jié)，避免金屬的二次氧化和產(chǎn)生氣孔，改善鑄錠表面質(zhì)量，使用過(guò)程中錠模表面應(yīng)經(jīng)常涂刷涂料并定期清洗。（3）錠機(jī)運(yùn)行　錠機(jī)運(yùn)行不平穩(wěn)也會(huì)造成表面波紋和飛邊毛刺。加之液態(tài)金屬吸附氣體、氧化和對(duì)鑄模型腔底部表面的沖擊引起鑄模老化，從而影響鑄錠表面光潔，甚至出現(xiàn)嚴(yán)重的“麻點(diǎn)”，錠模上下尺寸不當(dāng)也會(huì)造成嚴(yán)重飛邊、毛刺。當(dāng)采用感應(yīng)電爐熔鑄時(shí)，由于不用燃料，爐內(nèi)鋅的氧化少，因而浮渣的產(chǎn)出率比反射爐低，鋅的直收率高。2）液面控制加入熔鋅爐的陰極鋅是借助熔融鋅的物理熱而熔化的，因此，熔池內(nèi)必須保持一定量的鋅液，使陰極鋅浸沒(méi)于鋅液中。每次扒渣后要在爐內(nèi)殘留少量（厚1～2Cm）的渣層，以保護(hù)鋅液不被氧化。如要停爐大修，則需把鋅液全部放出。升溫要平緩，不能波動(dòng)太大。前者準(zhǔn)備工作簡(jiǎn)單，但可靠性差；后者開(kāi)爐準(zhǔn)備工作復(fù)雜，但開(kāi)爐可靠。（2）電能消耗　是指每生產(chǎn)1ｔ析出鋅所消耗的電能，單位為KWh／t。綜上所述，為提高電流效率應(yīng)創(chuàng)造下列條件：不斷提高電解液純度；合理選擇并控制好電解液鋅、酸含量，合理的電流密度和析出周期；維持較低的電解溫度；適當(dāng)加入膠；減少漏電，做到絕緣好；保持現(xiàn)場(chǎng)干燥清潔；加強(qiáng)操作，及時(shí)處理接觸短路。（4）電解液純度的影響　如前所述，比鋅更正電性的金屬雜質(zhì)，如鐵、鎳、鈷、銅、砷、銻和鍺的存在，大都引起燒板、鋅返溶或因陰、陽(yáng)極之間發(fā)生氧化－還原類反應(yīng)而降低電流效率。電流效率是電積鋅生產(chǎn)的一項(xiàng)重要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，一般為85%～94%。（3）降低電鋅含鐵　主要是嚴(yán)格控制熔鑄工序操作，盡量避免使用鐵制工具；嚴(yán)格控制熔鑄溫度不超過(guò)500℃；嚴(yán)格操作和管理，杜絕鐵質(zhì)工具和機(jī)件掉入熔爐內(nèi)。5）電解槽嚴(yán)重漏液正常生產(chǎn)過(guò)程中，當(dāng)個(gè)別電解槽發(fā)生嚴(yán)重漏液時(shí)，應(yīng)對(duì)漏液電解槽所在的一組電解槽進(jìn)行橫電（短路），以便對(duì)漏液電解槽進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚怼?）電解槽突然停電突然停電一般多屬事故停電。此外，在出槽期間往槽內(nèi)加入皂根粉，使之形成泡沫層，抑制酸霧的逸出，這一措施也是十分有效的，但容易產(chǎn)生“放炮”現(xiàn)象，給工人操作帶來(lái)不便。目前國(guó)內(nèi)均為人工剝鋅，勞動(dòng)強(qiáng)度較大。對(duì)陽(yáng)極板也要定期清刷表面上的陽(yáng)極泥，以減少陰、陽(yáng)極接觸短路并防止局部電流密度增大，陽(yáng)極溶解，導(dǎo)致污染電解液。因?yàn)槭遣煌ｋ娮鳂I(yè)，故陰極提出是分批進(jìn)行的。含酸偏高而含鋅偏低時(shí)應(yīng)加大新液添加量，反之應(yīng)減小新液量。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)。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。5．4　鋅電解的正常操作5．4．1　裝出槽及槽上操作1）停工（停車）及開(kāi)工（開(kāi)車）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。5．3．4　電解液冷卻設(shè)備在鋅電積過(guò)程中，由于電解液電阻存在會(huì)產(chǎn)生電熱效應(yīng)，使電解液溫度不斷升高，引起陰極上氫的超電壓減小，鋅從陰極上的溶解速度增大，雜質(zhì)的可溶性增加，從而加劇了雜質(zhì)的危害，使電流效率下降。極板用鉛銀合金壓延板，強(qiáng)度較低。低銀鉛鈣合金陽(yáng)極具有強(qiáng)度高，耐腐蝕，使用壽命長(zhǎng)，造價(jià)較低（含銀僅為0．2%左右）等優(yōu)點(diǎn)，這種陽(yáng)極現(xiàn)正被愈來(lái)愈多的電鋅廠所重視，但其制造工藝較為復(fù)雜。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。（2）石灰乳中和除鎂　印度Ｄeｂａｒｉ鋅廠每小時(shí)抽出4．3m3廢電解液用石灰乳在常溫下處理，沉淀出氫氧化鋅，將含大部分鎂的濾液丟棄，可阻止鎂在系統(tǒng)中的積累。溶液中的K＋，Nａ＋離子，如果除鐵工藝采用黃鉀鐵礬法沉鐵，它們參與形成黃鉀鐵礬的反應(yīng)而隨渣排出系統(tǒng)。國(guó)內(nèi)某廠采用國(guó)產(chǎn)717強(qiáng)堿性陰離子樹(shù)脂，除氯效率達(dá)50%。溶液中氯離子的存在會(huì)腐蝕鋅電解過(guò)程的陽(yáng)極，使電解液中鉛含量升高而降低析出鋅品級(jí)率，當(dāng)溶液含氯離子高于100mg／L時(shí)應(yīng)凈化除氯。4．2．4　置換法除銅、鎘的主要技術(shù)條件控制濕法冶金工廠由于原料差異原因，有的工廠浸出液含銅高，采用二段凈化分別沉積銅、鎘，但大部分工廠都在同一凈化段同時(shí)除銅、鎘。另外，生產(chǎn)實(shí)踐表明鎘的復(fù)溶還與時(shí)間、渣量以及溶液成分等因素有關(guān)。4）浸出液的成分浸出液含鋅濃度、酸度與雜質(zhì)含量及固體懸浮物等，均影響置換反應(yīng)的進(jìn)行。2）攪拌速度由于置換反應(yīng)是液相與固相之間的反應(yīng)，提高攪拌速度有利于增加溶液中Cu2＋和Cd2＋與鋅粉相互接觸的機(jī)會(huì)，另外，攪拌還能促使已沉積在鋅粉表面的沉積物脫落，暴露出鋅粉的新鮮表面，有利于反應(yīng)的進(jìn)行。但是，過(guò)細(xì)的鋅粉容易漂浮在溶液表面，也不利于置換反應(yīng)的進(jìn)行。在生產(chǎn)實(shí)踐中，如果凈化液中其他雜質(zhì)成分能滿足電積要求，那么Cu2＋則完全能夠達(dá)到新液質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。由于銅、鎘的電位相對(duì)較正，其凈化除雜相對(duì)容易，故各工廠都在第一段優(yōu)先將銅、鎘首先除去。凈化方法按其凈化原理可分為兩類：①加鋅粉置換除銅、鎘，或在有其他添加劑存在時(shí)，加鋅粉置換除銅、鎘的同時(shí)除鎳、鈷。轉(zhuǎn)速太快，爐料在窯內(nèi)停留的時(shí)間短，雖然翻動(dòng)良好，但反應(yīng)不完全，渣含鋅升高。（2）焦率　焦率是指加入的焦粉量與干浸出渣量之比的百分?jǐn)?shù)，一般為50%左右。合適的焦粉粒度組成為：5～10mm的焦粉不低于50%，大于15mm的焦粉不高于20%，小于5mm的焦粉不高于30%。3．6．2　回轉(zhuǎn)窯煙化法處理浸出渣在株洲冶煉廠的流程中，酸性底流經(jīng)莫耳真空過(guò)濾機(jī)或水平真空帶式過(guò)濾機(jī)過(guò)濾后送銀浮選，新建廠銀浮選回收率達(dá)到60%。其處理方法一般分為火法和濕法兩種。濃密機(jī)的面積可按下式計(jì)算：F＝Ｑ／Ａ式中　F———需要濃密機(jī)面積，m2；Ｑ———需要的上清液量，m3／ｄ；Ａ———單位面積上清液的產(chǎn)率，m3／（m2當(dāng)?shù)V漿進(jìn)入濃密機(jī)后，固體粒子在重力的作用下開(kāi)始下沉，大顆粒在錐形底部形成沉淀層，其上形成液固混合的懸浮層，再上是含固較少的上清層。濃縮原理與分級(jí)沉降一樣，借助固體顆粒的重力自然沉降。改進(jìn)后的攪拌器設(shè)雙層槳葉，既保留了折葉渦輪的優(yōu)點(diǎn)，又大大節(jié)約能耗，取消了容易腐蝕的導(dǎo)流筒（圖3－22），在槽內(nèi)增設(shè)擋板（阻尼板），以實(shí)現(xiàn)最佳攪拌效果。實(shí)踐證明，這種浸出槽處理能力大，每小時(shí)每立方米能處理中性礦漿1．62m3，或處理酸性礦漿0．71m3。空氣攪拌槽又名帕秋卡槽，一般內(nèi)徑4m，槽深10．5m，槽體為鋼筋混凝土搗制，內(nèi)襯玻璃鋼，如需耐強(qiáng)酸應(yīng)加襯瓷磚。獲得的酸性上清液采用鋅粉置換法將其中的銦、鍺、鎵置換沉淀出來(lái)，達(dá)到富集銦鍺的目的。大多數(shù)廠家采用濕法上礦。所以，ZnO浸出液成分復(fù)雜，一般將其單獨(dú)浸出后，得到的硫酸鋅溶液再與焙砂浸出液合并。浸出前將氧化鋅粉進(jìn)行預(yù)處理，才能改善這些性能。50%左右的金屬鋅用在鋼鐵鍍鋅工業(yè)上。因此進(jìn)入氫氧化鐵膠粒吸附層的負(fù)離子將主要是AsO43－，SbO43－，SO42－，也會(huì)有少量的SO42－和OH－等。所以在生產(chǎn)實(shí)踐中溶液中的As，Sb，Ge的含量比較高時(shí)，為了使它們能完全沉淀，必須保證溶液中有足夠的鐵離子濃度。也有工廠采用富氧鼓風(fēng)。在生產(chǎn)中提高電勢(shì)所采用的氧化劑有軟錳礦（MnO2）或鼓入的空氣。3．3　鐵酸鋅的溶解與中性浸出過(guò)程的沉鐵反應(yīng)3．3．1　鐵酸鋅的溶解鋅焙砂經(jīng)過(guò)常規(guī)法工藝的中性與酸性浸出以后，得到的浸出渣仍含鋅高，一般為20%～22%。過(guò)濾就是將濃縮后所得底流裝在有過(guò)濾介質(zhì)的過(guò)濾機(jī)中，在一定壓力差的作用下，使溶液通過(guò)過(guò)濾介質(zhì)，而固體（浸出渣）則截留在過(guò)濾介質(zhì)上，達(dá)到液固分離的目的。⑤礦漿的液固比　礦漿的液固比越大，則礦漿的粘度就越小，就越有利于固體的沉降，濃縮效果也越好。一次浸出礦漿經(jīng)濃縮，所得上清液送凈化，底流送二次浸出；二次浸出礦漿先經(jīng)濃縮，所得上清液返回一次浸出，底液送去過(guò)濾。（3）浸出的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)①鋅浸出率　浸出率系焙燒礦經(jīng)兩段浸出后，進(jìn)入溶液中的鋅量與焙燒礦中總鋅量之比。濃泥體積的變化往往是造成上述惡性循環(huán)的起因，如酸性濃泥體積大，澄清困難，使酸性上清液含固體量升高，當(dāng)返回一次中性浸出時(shí)，又增加了一次浸出礦漿的固體量，從而減少了一次浸出礦漿的液固比，使一次浸出礦漿澄清困難，結(jié)果是中性上清液中懸浮物大量增加，凈液工序的壓濾負(fù)擔(dān)加重，甚至無(wú)法完成凈液作業(yè)。如果帶入的水不足，則系統(tǒng)溶液體積減少，同樣會(huì)使正常溶液周轉(zhuǎn)受到影響，影響正常生產(chǎn)技術(shù)條件控制。其優(yōu)點(diǎn)是：①焙砂經(jīng)干式球磨后，粒度較細(xì)，能取得較好的浸出效果，浸出渣含鋅比沖礦浸出工藝低1．0%～1．5%；②由于設(shè)置了焙砂儲(chǔ)倉(cāng)，浸出部分不會(huì)因焙燒系統(tǒng)發(fā)生故障停產(chǎn)而受到影響。影響礦漿粘度的因素除溫度、焙砂的化學(xué)組成和粒度外，還有浸出時(shí)礦漿的液固比。焙燒礦中SiO2的可溶率愈高，則浸出速度愈低。（2）礦漿的攪拌強(qiáng)度對(duì)浸出速度的影響擴(kuò)散速度與擴(kuò)散層的厚度成反比，即擴(kuò)散層厚度減薄，就能加快浸出速度。圖3－2　現(xiàn)代廣泛采用的熱酸浸出流程熱酸浸出工藝流程是在常規(guī)浸出的基礎(chǔ)上，用高溫（＞90℃）高酸（浸出終點(diǎn)殘酸一般大于30g／L）浸出代替了其中的酸性浸出，以濕法沉鐵過(guò)程代替浸出渣的火法煙化處理。酸性浸出的目的是盡量保證焙砂中的鋅更完全地溶解，同時(shí)也要避免大量雜質(zhì)溶解。為了達(dá)到上述目的，大多數(shù)濕法煉鋅廠都采用連續(xù)多段浸出流程，即第一段為中性浸出，第二段為酸性或熱酸浸出。在浸出過(guò)程中應(yīng)盡量利用水解沉淀方法將部分雜質(zhì)（如鐵、砷、銻等）除去，以減輕溶液凈化的負(fù)擔(dān)。這些雜質(zhì)會(huì)對(duì)鋅電積過(guò)程產(chǎn)生不良影響，因此在送電積以前必須把有害雜質(zhì)盡可能除去。因此，對(duì)浸出工藝流程的選擇非常重要。由于在中性浸出過(guò)程中加入了大量過(guò)剩的焙砂礦，許多鋅沒(méi)有溶解而進(jìn)入渣中，故中性浸出的濃縮底流還必須再進(jìn)行酸性浸出?，F(xiàn)代廣泛采用的熱酸浸出流程見(jiàn)圖3－2。常規(guī)濕法煉鋅的浸出溫度為60～80℃。（4）焙燒礦本身性質(zhì)對(duì)浸出速度的影響焙燒礦中的鋅含量愈高，可溶鋅量愈高，浸出速度愈大，浸出率愈高。這主要是因?yàn)檎扯鹊脑黾訒?huì)妨礙反應(yīng)物和生成物分子或離子的擴(kuò)散。株洲冶煉廠新建的濕法煉鋅系統(tǒng)未采用沖礦工藝，焙砂經(jīng)冷卻、球磨后送浸出系統(tǒng)，多余焙砂送焙砂儲(chǔ)倉(cāng)儲(chǔ)存。濕法煉鋅溶液的總體積，一方面因水分蒸發(fā)、渣帶走水以及跑、冒、滴、漏損失等原因會(huì)隨過(guò)程進(jìn)行不斷減少，另一方面又由于貧鎘液、洗渣、洗濾布、洗設(shè)備等收集的低酸、低鋅廢水，給系統(tǒng)帶進(jìn)許多新水，二者必須保持平衡，即保持系統(tǒng)中溶液體積不變，否則有可能因帶入的水過(guò)多，系統(tǒng)的溶液量增加，致使溶液無(wú)法周轉(zhuǎn)，打亂生產(chǎn)過(guò)程，導(dǎo)致生產(chǎn)技術(shù)條件失控。如果浸出產(chǎn)出的渣不能及時(shí)從系統(tǒng)中排走，濃縮槽中濃泥體積增大，不僅影響上清液的質(zhì)量，也直接影響到下一工序生產(chǎn)的進(jìn)行，無(wú)法保持浸出過(guò)程連續(xù)穩(wěn)定進(jìn)行?！　《嗡嵝越龅V漿經(jīng)酸性濃縮液固分離后，酸性上清液返回中性浸出，酸性底流經(jīng)過(guò)過(guò)濾、干燥后送回轉(zhuǎn)窯火法處理，使鋅還原揮發(fā)變成氧化鋅。（4）浸出礦漿的液固分離浸出所得礦漿須經(jīng)液固分離，才能分別送往下一工序處理。溫度升高，礦漿粘度減小，固體粒子的沉降速度加大。二次浸出礦漿經(jīng)濃縮后得到的底流，仍是含有很多硫酸鋅溶液的濃泥，為了盡可能地回收其中的鋅，必須將底流過(guò)濾，進(jìn)一步進(jìn)行液固分離。因此，在生產(chǎn)實(shí)踐中應(yīng)控制較高的過(guò)濾溫度，一般為70～80℃，有時(shí)甚至高達(dá)90℃。為使溶液中Fe2＋氧化為Fe3＋，必須將溶液的電勢(shì)值提高到0．8以上。所以在實(shí)際生產(chǎn)中為了提高［O2］，應(yīng)將空氣噴射入溶液，使之高度分散，產(chǎn)生極細(xì)小的氣泡。用中和法沉淀鐵時(shí)，溶液中的As與Sb，Ge可以與鐵共同沉淀。在工業(yè)浸出液中，可成為反離子的物質(zhì)很多，如SO42－，OH－，SbO43－，SO42－，GeO42－等，但它們進(jìn)入膠團(tuán)吸附層的數(shù)量將取決于這些離子的濃度和電荷的大小，濃度大、電荷高的更易進(jìn)入吸附層，濃度和電荷相比電荷作用更大。濕法煉鋅廠產(chǎn)出的浸出渣以及貧氧化鋅礦，許多工廠都是采用回轉(zhuǎn)窯煙化產(chǎn)出氧化鋅粉，也是作為濕法煉鋅的原料。這些氧化鋅粉的粒度很小，表面能很大，在火法煙化中能吸附SO2和有機(jī)物，親水性差，導(dǎo)致浸出過(guò)程消耗更多的氧化劑（如MnO