【文章內(nèi)容簡介】 電解溫度使電解液的電導率提高，電極反應的過電位降低，有利于降低槽壓和能耗；但是溫度升高也使電解液的腐蝕性增大，并加速沉積金屬的化學溶解，使電流效率下降。（ 4）電解液的流速、濃度 在電解提取時，為了使電極反應在恒定的電流密度及槽壓下進行，應通過連續(xù)地加入新電解液，補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。并通過控制電量來調(diào)節(jié)電解液的流量。四、技術經(jīng)濟指標槽壓、電流效率、直流電耗。五、電解冶金的工藝設備 電解槽、直流電源、電解液系統(tǒng)、金屬剝離機械等電解槽材質(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，不設隔膜。同極距鋅電解提?。?60～ 70mm；銅電解精煉： 80～90mm。陽極數(shù)： 20～ 50塊。五、電解冶金的工藝設備 u供電方式：一個電解槽內(nèi)并聯(lián)供電，各個電解槽之間串聯(lián)供電。u供液方式：單槽供液，多槽串聯(lián)供液。u熱交換器的使用：鋅電解提?。簭娭仆L冷卻塔或真空蒸發(fā)冷凍機對電解液進行集中槽外冷卻，使溫度保持在 35～ 38℃ 。銅電解精煉：石墨加熱器加熱，使電解液保持在 55～65℃ 。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 ”。 1637年明朝宋應星的 《 天工開物 》記載煉鋅過程； 1730年鋅冶煉知識傳到西歐，從 1745年從廣東運到瑞典的沉船上打撈的鋅錠分析結(jié)果是：含鐵 % 、銻 % 、鋅 98%。l方法：將含碳酸鋅的物料與煤攪拌均勻置入密閉罐中，加熱蒸餾得到粗鋅（火法，高溫還原），古代中國和印度都有。l國外： 50年代由于密閉鼓風爐（同時產(chǎn) 2種金屬）的發(fā)展，加上日本、美國的大型豎罐廠，使得火法冶煉一度熱鬧。而十九世紀 70年代后，濕法煉鋅發(fā)展迅速，由于其新技術新材料的應用，如硅整流、大功率機械攪拌、連續(xù)壓濾、黃鉀鐵礬法等技術，有大型化、自動化和綜合回收等優(yōu)勢，超過火法煉鋅。而火法煉鋅的豎罐由于環(huán)保等原因已于 20世紀 80年代全部停產(chǎn)。生 產(chǎn) 方法 80年代世界 90年代世界比例（ % ）目前中國 比例（ % ）產(chǎn) 量（萬噸 /年）比例（ %）濕法 煉鋅 587． 3 77． 28 82． 1 75鼓 風 爐 煉鋅 86． 8 11． 42 13． 4 5豎 罐 煉鋅 33． 4 4． 39 1． 6 10橫罐 煉鋅 36． 0 4． 74 0． 9 ~0電熱 爐法 16． 5 2． 17 2． 0 10排序 企 業(yè) 名稱 產(chǎn) 量（萬噸1 湖南株冶火炬金屬股份有限公司 402 葫蘆 島 有色金屬集 團 有限公司 343 深圳市中金嶺南有色金屬股份有限公司 204 白 銀 有色金屬公司 155 云南冶金集 團 公司 10+10+106 四川宏達集 團 有限公司 207 漢 中八一 鋅業(yè) 有限 責 任公司 208 河池市南方有色冶煉股份有限公司 209 陜 西 東 嶺 鋅業(yè) 有限 責 任公司 1610 祥云 縣飛龍 公司 9l我國上規(guī)模冶煉企業(yè) 466個，分布在全國 25個省、市、自治區(qū)；湖南、云南、遼寧、廣西、四川、甘肅、陜西、廣東、貴州， 2022年以上地區(qū)產(chǎn)量 290萬噸，占全國產(chǎn)量 80 % ， 2022年全國鋅產(chǎn)量 371萬噸。6－ 4 鋅的電解提取 鋅是應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。鋅不僅主要以電化學方法生產(chǎn)，主要用途也是電化學工程。 自然界中的鋅大多以閃鋅礦形式存在 (ZnS)，且往往與其它元素共生。 作為煉鋅主要原料的硫化鋅精礦，主要含有鋅、鐵和硫，三者含量達 90～ 95％，其中硫約 30％、鋅約 40～60％、鐵為 2～ 12％。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用的一種煉鋅生產(chǎn)工藝，工藝成熟，穩(wěn)妥可靠，技術操作條件容易掌握，設備材質(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，對周圍環(huán)境不會造成污染。u主要過程：焙燒、浸出、凈化和電解（電積、鑄錠） 4個工序。216。 焙燒 1．鋅精礦焙燒的目的 將精礦中的 ZnS盡量氧化成 ZnO，同時讓鉛、鎘、砷等雜質(zhì)氧化變成易揮發(fā)的化合物從精礦中分離。 使精礦中硫氧化成 SO2，產(chǎn)出足夠濃度的 SO2煙氣供制酸。2．鋅精礦焙燒的要求 盡可能完全地氧化金屬硫化物，并在焙燒礦中得到氧化物及少量硫酸鹽； 使砷和銻氧化，并以揮發(fā)物狀態(tài)從精礦中除去； 在焙燒時盡可能少地得到鐵酸鋅，因為鐵酸鋅不溶于稀硫酸溶液； 得到細小粒子狀的焙燒礦以利于后序工作浸出的進行。3. 化學反應：： 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 使焙燒礦中的鋅最大限度地溶解。按作業(yè)終點控制的酸度可分為中性浸出和酸性浸出。1. 中性浸出 用電積鋅的廢液和各種過濾返回液配制的溶液浸出焙燒礦，得到含鋅 120～ 170克 /升的浸出液，凈化后送往電積。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+，控制浸出終點的 pH為 ～ ，使鐵、砷、銻、鍺水解沉淀。浸出條件：溫度 55～ 60℃，時間 60分鐘左右。2. 酸性浸出 為溶解中性浸出礦漿中殘余的氧化鋅，還需用酸性浸出。浸出條件為：終點殘酸 3～ 5克／升，溫度 60～ 75℃ ，時間 120～ 150分鐘。216。 凈化 中性浸出液常含有砷、銻、銅、鎘、鈷、鎳等雜質(zhì)，電解前必須凈化除去。這些雜質(zhì)的標準電極電勢均比鋅高，可 用鋅粉置換凈化 。一般先除銅、鎘，后除鈷、鎳。為防止氧化，凈化槽一般采用機械攪拌，而不用空氣攪拌。凈化后電解液的成分， g/L216。 電積 以含有硫酸的硫酸鋅水溶液為電解液，進行電解。陰極鋅片經(jīng)洗滌干燥后用感應電爐熔鑄成錠。電積鋅的品位通常為 ～ ％。 u焙燒：液態(tài)化焙燒爐中進行，溫度： 850～ 900℃ 。u焙燒礦：可溶鋅占全鋅量的 90％。u按作業(yè)終點控制的酸度：中性浸出、酸性浸出。u可采用電化學置換法去除雜質(zhì)離子。濕法煉鋅的傳統(tǒng)流程u浸出主要設備：浸出桶、攪拌器、濃密機、濃縮槽、壓濾機、泵、儲液桶 、行車等。u凈化主要設備：凈化桶、攪拌器、濃密機、濃縮槽、壓濾機、泵、儲液桶 、行車等。u電解主要設備：電解槽、整流器、陽極板、陰極板、風冷塔、工頻爐、行車、磅