锌皮还原同槽电解法处理废干电池工艺研究

采用废旧干电池中的锌皮还原电芯中的高价锰为二价锰,并通过同槽电解的方法,阴极得到金属锌,阳极得到二氧化锰,实现高附加值、低成本综合回收利用废旧锌锰电池的目的.最佳工艺条件为:pH值3.0~4.0,阳极电流密度0.6~0.8 A/dm2,阴极电流密度0.9~1.2 A/dm2,电解温度80~85℃,Zn2 质量浓度60~70 g/L,Mn2 质量浓度30~50 g/L,可使阴、阳极的电流效率均达到90%左右.     

膜电解在碱溶碳分法氧化铝生产工艺中的应用

对碱溶碳分法氧化铝生产工艺中直接影响离子交换膜电解效果的碳分母液除杂方案、电解槽结构设计、阳极评选、阳极区碳酸钠电解液浓度及电解深度、阴极区氢氧化钠浓度、操作温度、电流密度等关键技术及要素进行了初步的设计、研究和评估。研究表明：碳分母液中少量残留的铝酸根可以通过添加适量碳酸氢钠下调pH值至10.2以下,絮凝析出再滤除,然后直接移接氯碱厂的电解技术方法。电解碳酸钠生产氢氧化钠和碳酸氢钠的适宜的操作条件为：阳极Na₂CO₃溶液浓度1.5～1.8mol/L,阴极NaOH溶液浓度5～7mol/L,电解温度80～85℃,电流密度1000～2500A/m²,电解深度85～90%。采用析氧过电位较低的镍涂钌电极作阳极替代钛涂钌阳极,可以降低槽压400mV,但其耐过钝化腐蚀性能有待研究提高。     

高电流密度电解对阴极铜质量的影响

在铜电解液中加入亚砷酸铜净化脱除锑和铋,当电解液中As质量浓度从6 g/L增加到12 g/L后,电解液中锑和铋的质量浓度分别从0.65和0.15 g/L降到0.30和0.07 g/L,锑、铋去除率分别达到53.85%和53.33%.铜电解液净化后,在铜离子质量浓度为45～50 g/L,硫酸质量浓度为180～210 g/L,电解液温度为65 ℃时,电流密度为300 A/m2条件下进行电解得到的阴极铜达到高纯阴极铜质量标准(GB/T 467-1997).连续电解7 d所得阴极铜铜质量分数为99.996 0%,阴极电流效率为99.1%.电解液中砷、锑、铋质量浓度分别为13.65,0.36和0.075 g/L.电解过程中56.2%锑、88.3%铋进入阳极泥,而78.8%的砷进入电解液.电解3 d后,铜离子质量浓度从45上升到51 g/L,硫酸质量浓度从210下降到175 g/L,槽电压从0.21上升到0.27 V,采用脱铜补酸处理可维持电解的正常进行.     

膜电解法合成重铬酸钾的研究

采用自制聚四氟乙烯两室电解槽,以铂片作阳极,不锈钢片作阴极,Nafion？系列全氟磺酸阳离子交换膜作隔膜,铬酸钾、氢氧化钾为原料,研究了电解合成重铬酸钾的新方法。工作中以电流效率、转化率和直流电耗为优化目标,采用正交实验,探讨了电流密度、反应温度、阳极液K2 CrO4初始浓度、阴极液KOH初始浓度、反应时间、膜厚等因素的影响,最终确定电解合成重铬酸钾的最优工艺条件为：反应温度80℃,电流密度2．5kA· m-2,反应时间为理论电解时间408min,阳极液K2 CrO4初始浓度350g/L,阴极液KOH初始浓度50g/L,膜厚0．05mm。     

硅铁阳极溶出非隔膜电解制备高铁酸钠

作者报道了用硅铁作为阳极,在非隔膜电解槽中电解制备了新型高效水处理剂高铁酸钠,并探索了最佳反应条件.当槽电压为3～7V,电流密度为40mA·cm-2,用含1%硅酸钠的40%的氢氧化钠为电解液,反应体系温度控制在35～40℃,电解180min,电流效率可达43.0%,可得到浓度为0.078mol·L-1的高铁酸钠.实验表明,用硅铁作阳极材料,比碳钢、镀锌铁皮、铸铁等阳极材料的电流效率以及电解产率都高得多.     

Zn(Ⅱ)-NH_3-NH_4Cl-H_2O体系电积锌工艺及阳极反应机理

考察了Ｚｎ（Ⅱ）ＮＨ３ＮＨ４ＣｌＨ２Ｏ体系电积锌过程中温度、电流密度、锌浓度对槽电压和电流效率的影响．发现电流密度和温度对槽电压影响显著．用正交试验确定最佳工艺参数为：温度５０℃,电流密度４００Ａ·ｍ－２．在保证电流效率大于９０％的前提下,电解母液中锌浓度可降到１０ｇ·Ｌ－１以下．电能消耗２４６０ｋＷ·ｈ·ｔ－１锌,氨耗０．２５４ｔ·ｔ－１锌．另外,查明了阳极反应为析氮反应,而不是析氧反应．开发Ｚｎ（Ⅱ）ＮＨ３ＮＨ４ＣｌＨ２Ｏ体系电积锌的新工艺对铸锌渣,湿法炼锌除铁渣等含氯或铁高的锌物料以及氧化锌矿的回收利用具有重大意义     

硫化钠溶液电解氧化产生多硫化物的研究

报道了直接电解硫化钠水溶液产生多硫化物溶液的研究电解槽采用阳离子隔膜分为阳极与阴极室,阳极液为Na2S水溶液,阴极液为NaOH水溶液(1mol/dm3)分析了影响电解槽槽电压各成分的分布情况,结果表明,电解温度在61℃时,槽电压可控制在0.9～1.2V之间,电流密度20～30mA/cm2之间,阳极过电位在0.4V以下研究了电解温度、电解时间、硫化钠溶液浓度及电流密度对多硫化物生成效率的影响只有电流密度的大小对生成效率有较明显的影响,而且电流密度在30mA/cm2以上时多硫化物的生成效率显著下降在综合考虑各影响因素的基础上提出了较为合适的电解操作条件图5,参8     

工艺条件对电积法制备铜粉的影响

采用不溶阳极电积法制备铜粉,研究了Cu2+质量浓度、硫酸质量浓度、电流密度、电解液温度和刮粉周期对电积过程和铜粉中位粒径的影响.结果表明:优化工艺为Cu2+质量浓度15 g.L-1、硫酸质量浓度140 g.L-1条件下,控制电流密度为1 800 A.m-2、温度为35℃、刮粉周期为30min、循环流量为14 L.h-1以及极距为4.5 cm,可得到高品质的铜粉,其粒度呈正态分布,微观形貌呈树枝状;增加铜离子质量浓度、硫酸质量浓度和电解液温度有利于降低槽电压;增加Cu2+质量浓度、电解液温度和刮粉周期有利于提高电流效率;大电流密度、高硫酸质量浓度和低Cu2+质量浓度有利于得到粉末粒度小的铜粉.     

同槽电解生成锰和二氧化锰

分别采用预电解法,Mn(NO₃)₂热解,热解-预电解方式制备MnO2覆层Ti电极,并分别作为电解二氧化锰的阳极,硫酸锰-硫酸为电解液,研究不同的电流密度、温度、酸度对电解二氧化锰电流效率的影响.研究表明：采用热解-预电解法制备的Ti-MnO₂电极,抗钝化能力强,表面致密,MnO₂覆层与Ti基结合牢固,适合作为电解阳极使用.采用盐桥,素烧瓷,玻璃纤维作为阴阳极隔膜,阳极采用上述Ti-MnO₂电极,使用经过抛光的不锈钢作为阴极,在同一电解槽中同时电解生成电解MnO₂和金属锰,较佳条件下阳极和阴极电流效率分别能达到90%和60%,产品符合质量要求.     

电合成氯酸钠中有锡锑中间层的二氧化锰阳极的研究

本文研究了有锡锑中间层的二氧化锰阳极的电化学性能和在电合成氯酸钠中的应用。在电流密度为１０Ａ／ｄｍ２、温度为４０℃时，阳极析氯电位为１.３９６Ｖ（Ｓ、Ｃ、Ｅ）；阳极析氧电位为 １．５１０Ｖ（Ｓ、Ｃ、Ｅ）．用析氧、析氯极化曲线探讨了温度、电流密度对析氧量的影响。同时还探讨了锡锑中间层二氧化锰阳极在氯酸钠合成中的工艺条件。在 ｉ＝１０～１５Ａ／ｄｍ２，ｉｃ＜７Ａ／ｌ，ｔ＝９０℃，ｐＨ＝５．６～６．５时，电流效率可达８４％，槽压为３．０５～３．３５Ｖ。 在强化寿命测试中，阳极电流密度为１００Ａ／ｄｍ２，在９０±５℃、１ＭＨ２ＳＯ４溶液中，涂有锡锑中间层的二氧化锰阳极的强化寿命为无中间层二氧化锰阳极的５．３倍。在７０±５℃加５％ＨＣｌ的饱和ＮａＣｌ溶液中，为８．４倍。     

Cu-Ni-Al惰性金属阳极铝电解应用测试

采用Cu Ni Al合金作金属阳极 ,在温度 75 0～ 85 0℃ ,电流密度 0 75～ 1 1 0A/cm2 的不同分子比和氧化铝质量分数的Na3 AlF6 NaCl CaF2 Al2 O3 熔盐中进行电解测试·结果表明 ,在不同电解操作条件下该阳极材料的腐蚀程度不一样 ,阳极在熔盐中的腐蚀速率远大于在空气中的氧化腐蚀速率 ,而且阳极电解的腐蚀速率与电解质中的氧化铝质量分数相关 ,氧化铝质量分数大 ,则阳极腐蚀速率小·另外 ,与碳阳极相似的是在高电流密度下腐蚀速率反而小·该材料是一种可开发的惰性阳极材料     

大型铁酸镍基金属陶瓷惰性电极电解腐蚀研究

采用热压法制备了D150mm×20mm的铁酸镍基金属陶瓷惰性阳极,进行100A规模电解试验·在900℃下,通以100A电流,进行了24h的电解实验,在整个过程中槽电压比较稳定,表现出良好的导电性能·对电解后阳极试样进行电子显微分析,发现电解质对阳极的腐蚀主要有两个过程:首先是AlxOyF(2y+z-3x)-z离子在阳极放电,生成的氧与阳极中的金属发生氧化反应,产生的金属氧化物溶解在电解质熔盐中;其次阳极反应生成的AlF3沉积在阳极中的空隙中·研究认为阳极腐蚀层的热膨胀系数与阳极基体不同,而引起在阳极冷却过程中表面起层、剥离的现象·初步折算的阳极腐蚀速率为18mm/a·     

LC4表面纳米SiC和PTFE双颗粒复合阳极氧化膜的制备

以250g/L硫酸+15g/L草酸为基础电解液,通过添加2g/L表面改性的纳米SiC颗粒和15ml/LPTFE乳液,组成双颗粒复合阳极氧化电解液,利用脉冲电源在LC4铝合金表面制备双颗粒复合的阳极氧化膜.结果表明:在脉冲电源频率80Hz、占空比80%、电流密度3A/dm2、温度0℃、氧化时间40min等条件下,在LC4铝合金表面成功制备出厚度为20μm,硬度为4340MPa的双颗粒复合的Al2O3-SiC-PTFE阳极氧化膜;复合氧化膜结构中存在着大量的微米级的孔隙缺陷为复合沉积双颗粒提供了复合场所,形成了具有纳米SiC颗粒增强膜的硬度和PTFE颗粒增强膜的自润滑性能的双颗粒复合氧化膜.     

添加物对镍铁尖晶石惰性阳极微观结构和性能的影响

为了改善镍铁尖晶石陶瓷的抗热震性、抗弯强度等性能,尝试在合成镍铁尖晶石的过程中添加微量添加剂MnO2,TiO2,V2O5,采用粉末冶金法在1200℃下烧结6h,制备掺杂的镍铁尖晶石惰性阳极材料·研究了不同添加剂和添加量对材料烧结和微观结构的影响以及微观结构对材料抗热震性、抗弯强度等性能的影响·研究结果表明,这些添加剂均能不同程度地促进烧结,提高制品的密度·添加MnO2能够细化晶粒,且粒径分布均匀;而TiO2和V2O5使晶粒变大,且大小分布不均匀·因此只有添加MnO2才能够改善制品的抗弯强度和抗热震性·     

高镍铜阳极泥预处理富集金银的研究

由于高镍铜阳极泥是典型的难处理铜阳极泥,故以高镍铜阳极泥为原料,考察了温度、时间、液固比等因素对贱金属硒、铜和镍脱除效果的影响.研究结果表明,经过两次焙烧和浸出,可脱除995%的硒、997%的铜、9335%的镍和浸出9876%的银,且金从193g·t-1富集到1820g·t-1,增加了8~9倍.第一段焙烧和浸出条件:温度650℃、焙烧时间1h、酸泥质量比12、浸出温度55℃、浸出时间1h、液固质量比6.第二段焙烧和浸出条件:焙烧温度500℃、焙烧时间3h、酸泥质量比12、浸出温度55℃、液固质量比6、浸出时间1h.经过预处理之后,阳极泥的量减少为原来的1126%,大大提高了后续回收工序中的设备处理能力.     

Na_3AlF_6-AlF_3-Al_2O_3-CaF_2-LiF-NaCl系电解质密度的研究

研究了电解质中加入氯化钠,并用氯化钠取代部分氟化锂的电解质体系的密度.采用电子天平与计算机串口相结合的测量技术,根据阿基米德定律确定电解质体系的密度,误差小于1%.利用该方法,通过四因素四水平正交实验研究了Na3AlF6-AlF3(10.87%~16.67%)-Al2O3(3%)-CaF2(4%)-LiF(0~6%)-NaCl(0~8%)体系电解质密度,并且根据测量结果建立了该体系的密度数学模型:tρ(g.cm-3)=2.897 1-0.003 07AlF3(w/%)+0.003 041LiF(w/%)-0.009 32NaCl(w/%)-0.000 85t(℃).分析了不同分子比、氟化锂添加...     

TiB2镀层制备及其耐腐蚀性能研究

介绍了采用K2TiF6-KBF4-KF-KCl-LiF熔盐体系在石墨基体上电沉积制备TiB2镀层的工艺方法,其电解质组成(质量分数,%)为K2TiF615,KBF424,KF48,KCl 8,LiF5,电沉积温度为820℃,电沉积时间为3 h,电流密度为0.7 A/cm2.将所制TiB2镀层作为铝电解实验的阴极,在工业铝电解条件下电解4 h,考察了Na和铝电解质对其腐蚀渗透情况.SEM分析结果表明,Na,F,Al等元素渗透到TiB2镀层的石墨基体中的量很少,而由XRD分析结果可知TiB2镀层的石墨基体中有少量的NaF晶体等,可见TiB2镀层未完全阻止Na的渗透,但却在一定程度上减缓了其渗透速率...     

纳米TiO_2对痕量Pb(Ⅱ)的吸附研究

利用TiO2纳米颗粒的表面吸附活性,应用火焰原子吸收光谱检测方法,高效分离了水中痕量的Pb(Ⅱ).系统研究了纳米TiO2的晶体结构、溶液的pH值、吸附时间、Pb(Ⅱ)的起始质量浓度对Pb(Ⅱ)吸附率的影响,得到纳米TiO2对Pb(Ⅱ)的最佳吸附条件为:pH=6.5,m(TiO2)=20 mg,ρ0(Pb(Ⅱ))=18 mg.L-1,t=90 min.测定了纳米TiO2对Pb(Ⅱ)的吸附等温线,应用Freundlich公式得到了吸附等温方程.     

化学溶液法合成La0.5Sr0.5TiO3导电薄膜的研究

采用化学溶液沉积法制备了La0.5Sr0.5Ti O3(LSTO)外延薄膜作为第二代高温超导带材YBCO涂层导体的缓冲层.以乙酸镧、碳酸锶和钛酸丁酯为前驱物,配制了La离子浓度为0.14 mol/L的前驱液,经旋转涂覆和适当的热处理制得LSTO薄膜.对薄膜前驱粉末进行了热重与差热分析,确定了LSTO的合成过程.X射线衍射分析表明,在840,890℃恒温60 min的热处理后样品薄膜为单相的LSTO,具有明显的(100)择优生长取向,缓慢升温更有利于LSTO薄膜的结晶.扫描电镜结果表明:LSTO薄膜表面光滑致密,采用四探针法测得薄膜电阻率约为1×10-2Ω.cm.这种方法制取的LSTO薄膜电阻率小,外延性好,可作为YBCO涂层导体的导电缓冲层.