大极板锌电积工艺及其生产自动化

锌电积是湿法炼锌的重要工序,其工艺和装备水平很大程度上代表了湿法炼锌行业的技术发展水平。国内电锌行业传统上多采用小极板、人工剥锌,自动化程度低、操作环境差。近几年,随着多个新建项目陆续采用大极板锌电积、自动剥锌技术,工程应用持续发展,先后采用了自动出装槽、锌片"不落地"、大极板国产化、整体电解槽等技术和设备。大极板锌电积、自动剥锌的应用和推广对提高自动化水平、降低劳动强度、减少劳动定员、节约土地资源、改善车间环境等具有重要意义。未来,大极板锌电积技术的推广前景将十分广阔,国内应加快对国产剥锌设备的应用,同时,锌电积技术将朝着极板面积和车间规模的进一步大型化方向发展。     

大极板电积硫酸锌溶液深度净化工艺研究

本文针对锌大极板电积工艺对硫酸锌溶液成分的苛刻要求,对硫酸锌溶液深度净化工艺进行了研究。研究结果表明,在加入添加剂的情况下,采用二段净化工艺可将硫酸锌溶液中Cu、Cd、Co浓度净化至0.2mg/L,Ni降至0.1mg/L以下,有效地控制了Cd、Co的复溶,提高了铜镉渣中镉的品位,该试验研究结果可为大极板锌电积技术在国内的进一步推广应用提供技术支持。     

有机除钴剂在湿法炼锌工艺中的应用

为提高湿法炼锌净化工序除钴效率,开展了有机除钴剂在不同净化工艺条件下的除钴试验。测试了活性炭吸附残留除钴剂后,吸附后液的黏度和表面张力、红外透过光谱以及阴极极化曲线,并用吸附后液配制电解液进行了模拟电解试验。结果表明,有机除钴剂可在较宽的工艺范围内高效去除净化前液中的钴,适当的活性炭吸附操作可除去净化后液中残余的大部分除钴剂。吸附后液的析锌电位与硫酸锌溶液的析锌电位相当,析氢过电位略有增大,说明吸附后液进入锌电解沉积工序不会对电解过程带来不利影响。模拟电解试验中,吸附后液配制电解液的电积锌的电流效率不低于纯硫酸锌配制电解液的电积锌时的电流效率。将有机除钴剂应用于湿法炼锌净化工序可提高除钴效率,且对电解无负面影响。     

有机除钴剂（OACR剂）在湿法炼锌工艺中的应用

为提高湿法炼锌净化工序中除钴效率，开展了有机除钴剂（OACR剂）在不同的净化工艺条件下的除钴实验，测试了活性炭吸附残余OACR剂后，吸附后液的粘度、表面张力等物理性质、红外透过光谱以及阴极极化曲线，并用吸附后液配制电解液进行了模拟电解实验。结果表明：OACR剂可在较宽的工艺范围内高效除去净化前液中钴，适当的活性炭吸附操作可大部分除去净化后液中残余的OACR剂。吸附后液的析锌电位与硫酸锌溶液的析锌电位相当，析氢过电位略有增大，说明吸附后液进入锌电解沉积工序不会对电解过程带来不利影响。模拟电解实验中，吸附后液配制电解液的电积锌电流效率不低于纯硫酸锌配制电解液的电积锌电流效率。将OACR剂应用于湿法炼锌净化工序可提高除钴效率并对电解无负面影响。     

诱导法脱砷工艺优化与生产实践

针对高镍阳极板电解精炼产出的高含镍电解液在净化电积过程中导电触点和极板上易结晶析出致密硫酸镍结晶、温度控制不平稳、作业周期不科学等造成的槽电压和电积原液铜砷比高等问题,对工艺和设备进行了优化。研究了不同电积液温度和作业周期下的槽电压,不同铜砷比条件下的砷脱除率和电耗,并结合目前工艺及设备实际情况,对含高铜、镍和砷电解液净化工艺及过程中所用的固液分离,溶液加热等设备进行了优化。结果表明,最终的最佳电积生产模式:电积原液铜砷比控制1.4、温度50～55℃、作业周期5～7d、每天停车2h处理导电触点和极板上的结晶。生产实践证明,经过工艺优化和设备改进后,电积平均槽电压由2.9V降至2.2V,铜砷比值由2.1降至1.4,最后实现了电积年电耗降低近10.71%。     

锌冶炼中氟氯的脱除方法

湿法锌冶炼中,随浸出进入系统的氟、氯离子影响电解的正常进行。因此含氟氯高的氧化锌烟尘的资源化利用受到制约,另外对电解液净化要求高的大极板电积技术的应用也受到影响。分析了氟、氯离子对湿法炼锌系统的危害及在锌冶炼过程的走向。阐述了从锌固体物料和硫酸锌溶液中脱除氟、氯离子的方法。建议湿法系统采用铜渣法除氯,重点研究联合钙盐法和萃取法的除氟方法,加大针铁矿法同时除氟氯的研究。     

锑盐正向净化工艺在3.2m~2大极板锌电解中的应用

介绍二段锑盐正向净化工艺在深圳市中金岭南有色金属股份有限公司丹霞冶炼厂3.2 m2大极板锌电解生产中的应用情况。生产初期存在净化后溶液质量合格率低、锌粉单耗高、过滤困难和冷却除钙镁效果差等问题,通过源头控制杂质元素含量、提前预判溶液杂质元素成分调整净化工艺、加强锌粉质量及锌粉和辅料的使用、优化净化工艺、选择合适滤布型号及加强过滤过程管理、改造冷却塔提高降温效果等解决措施,在降低锌粉单耗的基础上,溶液净化质量稳步提升,满足了大极板电解技术生产需要。     

絮凝剂对锌电解沉积的影响研究

利用小电解实验研究了 3#絮凝剂对长周期锌电积过程和溶液COD浓度的影响.结果表明:3#絮凝剂的存在会使溶液黏度增加,易产生气泡,并能造成析出锌反溶,电流效率降低,电能消耗增加.电解液中COD浓度应控制在90 mg/L以内.可为生产上絮凝剂的使用和管理提供参考.     

亚铁离子对锌电积的影响北大核心

铁是湿法炼锌原料中含量较高且难脱除的杂质之一,硫酸锌电积液中的Fe^(2+)是电积工艺过程中重点关注的有害杂质之一。以含Fe^(2+)的硫酸锌模拟溶液为研究对象,开展锌电积的工艺试验,系统研究Fe^(2+)浓度、电流密度、极间距和电积时间对锌电积电流效率、电能消耗和电积锌形貌等的影响规律。结果表明,当电积液Fe^(2+)浓度在6 mg/L以上时,将会引起电流效率严重下降及吨锌电耗显著增加,并使阴极锌反溶;在电积液Fe^(2+)浓度为6 mg/L时,优化的工艺参数条件为:电流密度400 A/m^(2)、极间距4 cm、电积时间少于16 h,在此条件下,电流效率超过90%,吨锌电耗低于2950 kWh,同时阴极锌表面较为光滑平整。     

碱浸-电解锌工艺中杂质对锌电积的影响

针对碱浸-电解锌工艺,系统地研究杂质元素对锌电积过程的影响.分析表明,以满足生产四级锌粉标准(GB/T6890-2000)为限,电解液中可接受的杂质浓度范围为氯≤20g/L、次氯酸≤1‰(体积分数)、钨≤800mg/L、锡≤600mg/L、钼≤50mg/L.     

大极板自动剥锌机阴极板装卸机构工作原理分析与应用

针对国内外锌冶炼行业技术发展现状,以北矿机电科技有限责任公司研制的新一代大极板自动剥锌机组为研究对象,首先介绍了大极板自动剥锌机组基本结构与工作流程,然后对阴极板自动装卸机构进行结构设计和工作过程分析,解决了进口剥锌机需要人工辅助钩板的弊端,实现了阴极板自动装卸彻底无人化操作,大幅提高了剥锌效率和设备的安全性可靠性,具有重要的工程应用指导意义。     

EDTA和精氨酸对锌电积过程影响的研究

考察了EDTA和精氨酸对Zn-H₂SO₄-ZnSO₄体系锌电积过程电流效率、单位能耗和表面形貌的影响, 并运用线性扫描、循环伏安法研究了EDTA和精氨酸对锌电积过程电化学行为的作用。结果表明: EDTA和精氨酸均能提高电流效率、降低单位能耗、改善锌板表面形貌, 二者的最佳加入浓度分别为1 mg/L和3 mg/L, 锌电积单位能耗均已降到2 900 kW·h/t以下。通过电化学和表面形貌分析可知, EDTA促进锌的析出, 精氨酸抑制氢的析出, 两者对锌电积过程影响机理是不同的。     

杂质对锌电积过程的影响及其消除

考察了有机杂质(磷酸三辛酯和异辛酸甲酯)、无机杂质氨、Pb²⁺对ZnSO₄-H₂SO₄体系中锌电积过程的影响,研究了消除有机杂质磷酸三辛酯和无机杂质Pb2+对锌电积过程影响的方法。实验结果表明: 异辛酸甲酯对锌电积过程影响较小, 而磷酸三辛酯的影响较大, 但通过活性碳吸附处理, 电积基本可以得到正常电锌。氨对锌电积过程基本无影响; Pb²⁺严重影响阴极锌质量, 而SrCO₃能有效地降低阴极锌含铅量。铅板活化后, 加入适量添加剂SrCO₃能有效地降低阴极板锌含铅量, 并在一定条件下得到0号锌。     

有色金属自动剥板系统刷洗机设计

刷洗机是湿法冶金行业电积金属过程中较为常见的设备,用于对阴极板的清洗,有利于电流效率和剥板效果的提升。本文以较为常见的刷洗机结构形式为研究对象,对设计过程进行了详细的分析和计算,供相关设计和使用企业人员参考,具有重要的工程应用价值。     

基于内聚力模型的阴极板剥锌过程仿真分析

以自动剥锌机构为研究对象,建立内聚力模型,描述剥锌过程中的裂纹损伤与演化。通过有限元分析,得到了锌片剥片过程锌片的力学特性,以及剥刀运行时间、剥刀运行距离与剥刀载荷之间的关系,为锌片铲切式剥离过程的优化提供了理论支撑。研究可为铲切式剥锌设备的设计提供理论参考和技术支持,具有重要的工程实际意义。     

阴极板刷板设备的结构设计和传动计算

阴极板刷板设备由刷洗装置、阴极板传输链及刷洗水路组成。刷洗装置用于对已剥离锌片的阴极板表面进行刷洗,阴极板传输链用于步进传输阴极板,刷洗水路用于对阴极板表面进行冲洗。通过对阴极板刷板设备的结构进行设计,将刷辊同步开合与齿形带传动相结合,实现阴极板刷辊的同步开合及阴极板的平稳升降。该阴极板刷板设备已在剥锌刷洗生产线上投入生产应用,取得了良好应用效果。     

提高锌电积阳极泥中锰利用率的研究

研究了在硫酸介质中硫化铁直接还原浸出锌电积阳极泥中锰的工艺,重点考察了粒度、还原剂用量、初始酸度、浸出时间、浸出温度等对锰浸出率的影响,讨论了不同条件下的实验结果,确定了较佳的工艺参数.实验结果表明,在较佳条件下,可实现90％以上的锰浸出率,为提高锌冶炼过程中锰利用率提供了参考.     

工艺参数对石灰乳沉淀法脱除镓电积贫液中铝的影响

为实现湿法炼锌过程中镓电积贫液的循环利用,针对镓电积过程中电积贫液杂质离子铝含量高的问题,以石灰乳为脱铝试剂,采用石灰乳沉淀法脱除镓电积贫液中的铝,采用单因素试验法重点研究了脱铝过程中的工艺参数如石灰乳加入量、反应温度、反应时间、搅拌速度等对铝脱除的影响.结果表明,在反应温度85℃、石灰乳加入量为理论钙铝摩尔比的4倍、...     

基于增量式编码器的运板小车定位控制系统设计

研究剥锌机运板小车定位控制系统,利用增量编码器提供的位置信号和速度信号,采用双闭环控制,实现运板小车的速度控制和精确定位,解决了小车因惯性或打滑原因,导致定位精度差,设备无法自动运行的问题。 现场实践证明,该控制系统运行稳定可靠,极大地提高了剥锌机的运行效率。