电解二氧化锰用阳极材料的发展与应用
硫化镍阳极电解精炼的电极反应
书山有路勤为径，学海无涯苦作舟 硫化镍阳极电解精炼的电极反应 1、阳极熔解反应硫化镍阳极主要组成为Ni3S2 及部分Cu2S,FeS 等硫化物，其化学组成约为Ni﹥40%,Cu﹥25%,S19～23%。在电解阳极发生如下的溶解 反应：Ni3S2-2e=Ni2++2NiS （1）NiS-2e=Ni2++S（2）Ni3S2-6e=3Ni2++2S （3）上述溶解反应（3）可由反应（1）+2×（2）得到。反应（3）阳极溶解 反应平衡电位为：¢=0.104+0.030lgaNi2+ Cu,Fe 等杂质也发生溶解：Cu2S-4e=2Cu2++S（4）FeS-2e=Fe2++S （5）硫化镍阳极溶解时，因控制的电位比较高，S2-已氧化成为单体硫，可进一步氧化成为硫酸：Ni3S2+8H2O- 18e=3Ni2++2SO42-+16H+（6）同时，也可能发生反应：H2O-2e=1/2O2+2H （7）（6）、（7）两个式子是电解造酸反应，因此,电解时阳极液的pH 值会逐 渐降低。在电解生产过程中取出的阳极液，其pH 值在1.8～2.0 左右,所以在返 回作为阴极液时,除了要脱除溶液中的杂质外,还需要调整酸度。造酸反应所消 耗的电流约为5%～7%,使阳极电流效率低于阴极电流效率。这是造成硫化镍直 接电解中,阴、阳极液中Ni2+不平衡的原因之一。2、镍还原的阴极反应当镍 电解精炼采用硫酸盐-氯化物混合体系时，溶液呈弱酸性，pH=4～5。当控制阴 极电位一定时，主要为Ni2+在阴极还原，即Ni2++2e=Ni 如前所述，氢在镍 电极上析出的超电压较低，不能致使镍和氢的析出电位相差较小。因此,在电解 过程中,溶液中的氢离子可能在阴极上析出：2H++2e=H2 在生条件下，氢析 出的电流一般占电流消耗的0.5%～1.0%，同时，镍能吸收氢而影响产品的质 量。因此,为了保证镍电解精炼的经济技术指标和产品质量，防止和减少氢的析 出是很重要的。由于金属析出电位的影响，对于镍来说，阴极析出电位不是- 0.25V，镍阴极在硫酸镍溶液中的析出电位约为-0.57～-0.60V,在这样低的阴极 电位下溶液中的杂质Fe2+,Cu2+，Co2+,Pb2+,Zn2+等都可能在阴极上析出,影响
牺牲阳极技术规格书
技术规格书单位：河南汇龙合金材料有限公司 牺牲阳极专业：防腐及阴极保护 日期：2019 年 11月 11日第 1 页共14 页 牺牲阳极 技 术 规 格 书 河南汇龙合金材料有限公司 项目部刘珍 2019年11月11 编制校对审核
第 2 页共14 页 目录 1设计范围 (3) 2名词定义 (3) 3项目总体要求 (3) 4采用规范、标准及法规 (4) 5供货范围及界面 (5) 6技术要求 (5) 7材料要求 (11) 8检验和测试 (11) 9 标志 (12) 10包装和运输 (12) 11技术文件提交 (13) 12技术服务 (13) 13 验收 (13) 14 售后服务 (14)
第 2 页共14 页 1设计范围 本技术规格书规定了牺牲阳极在设计制造、材料性能、测试、检验、包装运输和验收等方面的最低要求。 本技术规格书适用于油气储运工程项目牺牲阳极的采购。 2名词定义 本技术规格书用到的名词定义如下： 业主：项目投资人或其委托的管理方； 设计单位：承担工程项目设计任务的设计公司或组织； 供货商：是指按照本技术规格书的要求为业主设计、制造、提供成套设备/材料的公司或厂家； 分包商：负责设计和制造分包合同所规定的设备/材料公司或厂家； 技术规格书：业主和设计提供的完整的技术规定，包括技术要求、数据单； 数据单：是指根据各工程项目实际情况，填入的用于订货的参数； 质保期：是指供货商承诺的对所供产品因质量问题而出现故障时提供免费维修及保养的时间段。 3项目总体要求 3.1供货商资质要求 3.1.1供货商证书要求 供货商及分包商应具有中华人民共和国或相应国际认证机构颁发的有效ISO14001 环境管理体系认证证书、ISO9001 质量体系认证证书、安全生产许可证和第三方出具的型式检验报告。 3.1.2供货商业绩和经验要求 供货商应具有良好的商业信誉和业绩，近 5 年经营活动中无不良记录，产品无不良应用记录。 供货商应提供近 5 年产品在石油石化行业的有效应用业绩，业绩表中提供的产品应不低于本次投标所提供产品的性能或技术参数，业绩表应包括工程名称、产品规格型号及主要技术参数、防腐管长度、管道直径、材质和管型等、使用地点、签订合同时间、有效业绩合同复印件、业主评价、业主联系人及联系方式。 3.2投标承诺
硫化镍电解精炼
硫化镍电解精炼 创建时间：2008-08-02 硫化镍电解精炼(electrorefining of nickel sesquisulphide) 以硫化镍精矿为可溶阳极，经电解精炼获得纯镍的镍电解方法。硫化镍精矿为镍锍的分选产物。电解精炼可以制得特号、一号或二号镍。该方法于20世纪50年代首先在加拿大汤普逊(Thompson)镍精炼厂实现工业化。中国于70年代开始用于工业生产后，各镍冶炼厂相继采用这种工艺。 工艺特点与粗镍电解精炼类似，但也有其特点，主要表现在五个方面。(1)可溶阳极由硫化镍浇铸而成，阳极反应为： Ni3S2(s)–6e=3Ni2+(aq)+2S(s) (2)由于阳极含硫高，阳极的钝化程度较粗镍阳极严重，导致电解液的Ni2+和pH迅速降低，为使电解过程中的电解液体积，以及电解液的镍离子浓度和pH保持在一定范围，而需设置造液工序。(3)阳极杂质含量高，电解液净化工艺复杂。(4)硫化镍阳极容易脆裂，除了运输和装槽要多加小心外，还需严格控制浇铸后的冷却速率。(5)电解液中起提高电导率作用的Na+，随着电解液中Ni2+的减少会不断升高，导致阳极电位急剧上升，需定期排除。 电解在流动式隔膜电解槽中进行，主要工艺参数如表。主要技术经济指标与粗镍电解精炼基本相同。 阳极过程阳极绝大部分为Ni3S2、Cu2S、CoS、PbS、ZnS及FeS等金属硫化物，还含有少量的金属镍。其典型的组分(质量分数ω／％)为：Ni 76，Cu 2.6，Co 0.5，Fe 0.5，S 20。硫在阳极过程中起着十分重要的作用。当阳极含硫量很小时，硫以共晶体存在金属晶体间的界面上，金属硫化物此时实际不参与电极反应而直接进入阳极泥中。当阳极含硫增加，但不足以使全部金属形成硫化物时，由于金属优先放电溶解，阳极表面留下一层硫化物薄膜，
各材质牺牲阳极材料的比较和分析_2020
牲阳极材料的比较和分析 1.1牺牲阳极 牺牲阳极保护法是指在腐蚀介质中，当牺牲阳极与被保护金属形成电性连接后，作为牺牲阳极金属靠自身溶解释放出的电流使被保护的金属构件——阴极极化到保护电位而实现金属防蚀方法。采用牺牲阳极进行阴极保护时，其效果与阳极材料自身的性能有着直接关系。牺牲阳极材料应具备以下性能：①具有足够负的电位;②工作中阳极极化率小，溶解均匀，产物可自动脱落;③具有较高的电流效率;④电化学当量高; ⑤腐蚀产物无毒，不污染环境;⑥价格便宜，来源方便，易于加工。 目前工程上常用的牺牲阳极材料有镁基合金、锌基合金和铝基合金3种。因材料的成分和电化学性能不同，应用环境也有所不同。 2.1.1镁基牺牲阳极 由于镁具有较高的化学活性，且电极电位较负(标准电极电位为一2.37V)，在水中镁表面微观腐蚀电
位驱动力大，保护膜易溶解。因此，适于用做高电阻率的淡水、低盐度水以及电阻率为20～100Q·m的土壤的阴极保护材料。另外，由于镁的腐蚀产物无毒，还可用于生活水设施的阴极保护。纯镁阳极由于电流效率低(仅为30%)，使用寿命短，目前已很少使用。通常在镁中加入适量A1，zn和Mn等元素，可使镁基阳极的电化学性能得到改善。如镁基合金牺牲阳极的电流效可达55%左右，但远低于锌基和铝基合金。国外开发出Mg—Mn系合金阳极，其电流效率达到 62.36%。 2.1.2锌基牺牲阳极 锌的密度大，理论发生电量小，标准电极电位为一0.762V，在腐蚀性介质中，对铁的驱动电位较低(约为0。2V)。但是电流效率较高，一般为95%。锌基阳极在高温下易极化，通常用于常温下的海水和电阻率较低的土壤中。由于锌基合金阳极在使用中不发生析氢反应，碰撞到钢构件时不会诱发火花，故是唯一可用做油罐、油舱保护的牺牲阳极材料。锌基阳极主要有2种：①高纯金属锌，要求严格控制杂质含量，锌含量要大于99.995%，铁含量<0.0041%;②低合金化
湿法电解锌工艺流程选择概述
湿法电解锌工艺流程选择概述 1.。1 工艺流程选择 根据原料成份采用常规的工艺流程，技术成熟可靠，劳动环境好，有较好的经济效益，同时综合回收铜、镉、钴等伴生有价金属。工艺流程特点如下： （1）挥发窑产出的氧化锌烟尘一般含气氟、氯、砷、锑杂质，且含有较高的有机物，影响湿法炼锌工艺，所以通常氧化锌烟尘需先进多膛焙烧脱除以上杂质。 （2）氧化锌烟尘和焙砂需分别进行浸出，浸出渣采用回转窑挥发处理，所产氧化锌烟尘送多膛焙烧炉处理。 （3）氧化锌烟尘浸出液返焙砂系统，经中性浸出浓密后，上清液送净液车间处理，净液采用三段净化工艺流程。 （4）净化后液送往电解车间进行电解。产出阴极锌片经熔铸后得锌锭成品。 （5）净液产出的铜镉渣和钴渣进行综合回收（或外卖）。 1.6.2 工艺流程简述 焙砂经中浸、酸浸两段浸出、浓密、过滤，得到中浸上清液及酸浸渣。酸浸渣视含银品位进行银的回收后送回转窑挥发处理得氧化锌，经脱氟、氯，然后进行单独浸出，浸液与焙砂系统的浸出液混合后送净液。回转窑渣送渣场堆存。产出的中浸上清液经三段净化，即第一段用锌粉除铜镉；第二段用锌粉和锑盐高温除钴；第三段再用锌粉除复溶的镉，以保证新液的质量，所得新液送电解。电解采用传统的电解沉积工艺，用人工剥离锌片，剥下的锌片送熔铸，产出锌锭。
采用上述工艺流程的理由：主要是该工艺流程基建投资省，易于上马，建设周期短、见效快、效益高。这在株冶后10万吨电锌扩建、广西、云南、贵州等多家企业的实践中，已得到充分证实和肯定。 对净液工艺的选择，目前国内外湿法炼锌净液流程的发展趋势，主要是溶液深度净化。采用先冷后热的净液流程，为保证净液质量，设置三段净化，当第二段净化质量合格时，也可以不进行第三段净化，直接送电解。该流程稳妥可靠，净化质量高，能满足生产0#锌和1#锌的新液质量要求。 作业制度，拟采用连续操作，国内西北冶、株冶等都有生产经验。与间断操作相比，可大减少设备的容积，减少设备数量，相应可减少厂房建筑面积，故可大幅度降低基建投资。 1..3 综合利用及环境保护 浸出渣可根据含银品位高低进行银的回收后再送回转窑处理，所得氧化锌经脱氟、氯后进入氧化锌浸出系统，进一步回收锌、铟等有价金属。 净液所得铜镉渣经低酸浸出后，所得铜渣可作为炼铜原料出售。 浸出液经锌粉置换，所得贫镉液含锌很高，返回锌浸出车间，所得海绵镉进一步处理后，获得最终产品镉锭出售。 净液所得钴渣，经酸洗脱锌后根据含钴品位再考虑是否回收钴，暂时先堆存（或外卖）。 熔铸所得浮渣，其粗粒可返回熔化或作生产锌粉用。处理所得氧化锌可作为生产硫酸锌或氯化锌的原料，根据需求而定。 各湿法炼锌车间的污酸、污水，经中和沉处理后，可达到国家工业排放标准。
镍电解液净化除铁的生产实践
书山有路勤为径，学海无涯苦作舟 镍电解液净化除铁的生产实践 镍电解液净化除铁的生产实践镍电解厂通常都采用空气中的氧伯化剂，使 阳极电解液中的Fe2+氧化成Fe3+，然后水解沉淀。除铁反应过程受Fe2+氧化 反应速度控制，溶液中存在有少量铜离子时，对Fe2+的氧化有催化作用。因 此，通常都将除铁过程安排在除铜之前。镍电解阳极液水解沉淀所得的含镍 铁渣经酸溶和用氯酸钠氧化后，用黄钠铁矾法除铁。一、阳极电解液净化除 铁除铁作业有连续和间断两种作业方式。大型镍电解厂采用连续作业；小型 工厂则多采用间断作业。连续净化方式质量稳定，设备生产能力大，是这一工 艺发展的方向。除铁过程包括亚铁离子氧化和三价铁水解沉淀反应：除铁 过程有H+生成，须在鼓风同时加入中和剂。为了避免过多的钠离子进入生产 体系常以NiCO3 作除铁中和剂：4H++2NiCO3=2Ni2++2CO2↑+2H2O提高反应 P 可以加速除铁反应，但PH 值过高会引起渣含镍升高。溶液中铜离子的存 在，可以加速Fe2+的氧化反应。这是因为铜离子在Fe2+的氧化过程中起传递 电子作用：Cu+-e=Cu2+Cu2++Fe2+=Cu++Fe3+ 净化水解铁渣还呆带走溶液中 1/3～2/5 的铜，减轻了除铜负担。在除铁过程中，由于使用空气作氧化剂所形 成的溶液电位不足以使Ni2+、Co2+氧化成高价态，但部分Ni2+会以碱式盐的 形式水解沉淀：3NiSO4+4NiCO3+4H2O=3NiSO4.4Ni(OH)2↓+4CO2↑Fe(OH)3 具有很强的吸附性，在除铁过程中，一定量的锌能与Fe(OH)3 产生共沉淀而被 除去，同时部分铜也会水解沉淀： 3CuSO4+2NiCO3+2H2O=CuSo4.2Cu(OH)2↓+2NiSO4+2CO2↑某工厂的除铁过程,是将阳极电解液经钛管换热器加热至65～75℃后,再连续经过5 个75m3 帕 秋卡式空气搅拌槽。往槽内鼓入空气，既作氧化剂,又为搅拌用。在第一个搅拌 槽入口处,加入碳酸镍,中和除铁反应所析出的酸,使除铁反应控制PH 为3.5～4
镁阳极镁合金牺牲阳极的作用及原理
镁合金牺牲阳极的作用及原理 河南汇龙合金材料有限公司 2018年5月 技术部刘珍
1.纯镁牺牲阳极 镁为活泼金属，其电化学性能受杂质和合金元素的影响很大。当其含有少量杂质，特别是含有析氢过电位较低的杂质时，会使镁的自溶倾向增大，电流效率降低。镁中的一些杂质元素，如Fe,Co,Mn是以单质的形式固溶于镁基体中的，而另一些杂质，如Al,Zn,Ni,Cu等元素则易与镁形成金属间化合物，无论哪类杂质元素，它们相对于镁固溶体都呈现出强烈的阴极性，能增大析氢的有效面积，进一步增大镁的腐蚀速度。尽可能降低纯镁阳极中杂质元素的含量是必要的。杂质元素的质量分数(%)应控在:Zn<0.03.Mn<0.01.Fe<0.02,Ni<0.001} Cu<0.001.Si<0.01.但这给纯镁阳极的生产带来了困难。一般采用合金化方法，向工业镁中加入一定量的合金元素如Mn,Al,Zn等，就可消除杂质元素的不良影响，获得性能优良的镁合金牺牲阳极材料。一般的纯镁阳极由于电流效率很低(仅为30%左右)，使用寿命短，故目前己很少使用。 2.Mg-Mn牺牲阳极 锰在镁中的溶解度为3.4％，如果熔炼方法控制适当，可得到含有少量Mn 晶体的Mg-Mn单相固溶体组织。锰是控制镁中杂质的一种很有效的净化元素，可消除杂质的不良影响，降低镁的自腐蚀速度。在镁合金熔炼过程中，锰与铁能生成比较大的Fe-Mn化合物而沉积于溶体底部，而残留在合金中的铁则溶解于锰中或被锰所包围，不产生阴极杂质的有害作用。但Mn在镁合金中有偏析现象，过量的Mn反而会造成合金耐蚀性及塑性的下降。国内外生产的Mg-Mn系合金阳极的锰含量一般为0.5%-1.3%，所允许的杂质铁和铜的含量分别小于0.03%和0.02%，比纯镁阳极中允许的杂质量高出十多倍。锰的另外一个作用是
锌合金阳极电解
阴阳极电解脱脂分析 通过这么长一段时间的观察，绝大部分的电镀厂在做锌合金前处理时，使用的电解都是阴极电解！问他们为什么不用阳极电解呢？答案几乎都是：不敢啊，阳极电解会剥离金属表面！ 为什么大家都会有这样的认识呢？这个认识究竟是对还是错？ 其实，严格说起来，我个人认为他们会有这样的认识，也不能算错的，因为确实，阳极电解会剥离金属表面！ 但是，这样是绝对的吗？ 我看，不一定！ 大家都知道，在电解时，阴极会产生氢气，并发生还原反应！而阳极则产生氧气，发生氧化反应！就除油效果而论，因为阴极产生的氢气是阳极产生氧气的2倍，所以从这一点来看，阴极电解的除油效果是要比阳极电解来得好的！ 但是，阴极电解的同时，也会使槽内的金属杂质吸附到工件表面来，从而使电镀后的工件起泡与麻点等问题增多！ 而阳极因为是剥离，故不会产生金属杂质吸附到工件表面的问题，从而大幅度减少起泡和麻点的问题。 这时候可能有人会问：那如果剥离了金属面怎么办？其实这一点是很好解决的，根据我通过观察和比较发现，使用优秀的电解粉，做好电压，温度，时间的控制，是完全可解决剥离金属表面的问题的！ 再者，因使用的是阳极，那么金属杂质多数都被吸附到阴极上面（比如不锈钢板），这样定期将阴极取出进行檫洗清理，槽液的使用寿命也会大幅度延长，可能会是阴极电解槽液寿命的3-4倍！ 最后可能还有人质疑：前面说用阴极除油效果比阳极好，那用阳极除油效果不好怎么办？ 其实这个也很简单的，相信大家在做电解前还有其他除油除腊的工序吧？（很少看到单靠电解来除油除腊的） 所以通常来说，到了电解这一道工序的时候，工件表面的油污都不是很多了，所以即使阳极电解除油效果比阴极稍微欠缺那么一点，关系应该不是很大的！但是考虑到阳极电解所产生的氧化反应，工件表面会氧化的比较厉害，所以在最后一道活化上面可多下点工夫，建议使用专业的活化酸盐，这样问题就解决了！ 最后，结论：阳极电解如果使用得当，其在降低镀件表面起泡、麻点方面，有很好的作用，除油效果也不错，槽液使用寿命大幅度延长，对提高产品质量，降低返工率，节省成本都是有好处的！补充一句：阳极电解还可以减少渗氢``
电化学溶解镍阳极法制备纳米NiO
文章编号:1001-2443(2002)01-0042-04电化学溶解镍阳极法制备纳米NiO 韩爱杰, 周幸福, 褚道葆 (安徽师范大学化学与材料科学学院,安徽芜湖 241000) 摘 要:在无水醇中加入少量有机胺导电盐作为电解液,以金属镍片作为阳极,施加一定的电压,电 解得到Ni (OEt )2(acac )2、Ni (OBu )2(acac )2的醇溶液,然后直接水解,经溶胶-凝胶(Sol -gel )过 程,形成凝胶体,分别在350℃,600℃煅烧1h 后,均得到具有NaCl 结构的立方晶型的纳米NiO ,粒 径为10-15nm.通过F T -IR 、Raman 、XRD 、TEM 检测手段,对镍醇盐配合物和纳米NiO 进行了 表征.本文同时讨论了不同镍醇盐配合物制备纳米NiO 的优缺点,发现Ni (OEt )2(acac )2制备的纳 米NiO 具有更好的晶型结构和分散性. 关键词:电合成;镍醇盐配合物;纳米NiO ;溶胶-凝胶法 中图分类号:O646 文献标识码:A 纳米材料研究是目前材料科学研究的热点.NiO 作为一种重要的无机功能材料,具有良好的催化性能,热敏性能等,广泛应用在催化剂[1-2]、电池电极[3-4]、光电转化材料[5-7]、电化学电容器[8-9]等重要领域.由于其各种应用都与其性能有着直接的关系,因此研究纳米NiO 的制备方法具有重要的实际意义. 随着纳米材料科学的发展,纳米材料制备技术日益成熟.近年来,纳米NiO 粉体制备方法有了很大发展[10],如配位-沉淀法,超声波分散法,激光化学法,微波分解法,胶溶法等.但这些方法存在起始原料价格昂贵,设备复杂,反应条件要求苛刻等缺点.新近发展起来的溶胶-凝胶法是制备纳米材料的有效方法,金属醇盐是溶胶-凝胶法制备纳米材料的重要原料.因此,研究金属醇盐的新型合成方法具有重要的实际意义. 有机电解合成一般在常温常压下进行,可通过调节电极电位控制电极反应的方向和速度.根据计算,过电位每改变1V ,活化能可降低40kJ.mol -1,这可以使反应速率增加107倍.有机电解合成方法制备的金属醇盐纯度高,工作环境好,后处理容易,对环境污染少,属于“绿色化学”范畴[11-14]. 本文首次采用无隔膜电解槽,在无水醇体系中电化学溶解金属镍阳极,一步制备纳米NiO 前驱体———镍醇盐配合物.电解液直接水解、干燥、煅烧制备纳米NiO 粉体.采用XRD 、TEM 对纳米NiO 粉体进行表征,并讨论了不同前驱体对制备纳米NiO 的影响. 1 实验部分 1.1 仪器与试剂 试剂均为分析纯,醇和有机胺导电盐使用前均进一步除水.作阳极材料的金属镍片纯度为99.99%,经除油、活化、清洗处理后作为“牺牲”阳极待用.电解电源采用HY L -A 型直流电源(延边电化学仪器厂).电解槽自行设计,装备一个回流冷凝管,单室电解槽体积为80mL.红外分析采用美国B IO -RAD 公司的F TS -40型光谱仪(K Br 压片).采用日本SHIMADZU 公司制造的XD -3A diffractometer 系统检测NiO 微晶的晶型.日立H -600透射电子显微镜观察NiO 粉体的形貌和大小.拉曼光谱测量采用Labram I 型共聚焦显微拉曼系统(Dilor ,France ),激发线波长为632.8nm 的He -Ne 激光器.镍醇盐配合物在惰性气氛下密封在毛细玻璃管中测定其拉曼光谱. 1.2 实验方法 电解槽、电极、醇溶液、导电盐均经过除水处理.并向电解槽内通入经干燥后的氩气,对反应体系进行保护.阴极阳极平行放置在80mL 无隔膜电解槽内,电解槽装备一个回流冷凝管,控制温度为30-40℃.阳极 收稿日期:2001-09-07 基金项目:安徽省自然科学基金(00046112,00043157) 作者简介:韩爱杰(1976-),女,辽宁锦州人,硕士研究生. 第25卷1期 2002年3月 安徽师范大学学报(自然科学版)Journal of Anhui Normal University (Natural Science )Vol.25No.1Mar .2002
(完整版)牺牲阳极法阴极保护方案
长输管道牺牲阳极法 阴极保护方案 项目名称： 建设单位： 施工单位： 编制日期：2010年10月4日
目录 一、概述------------------------------------------------------------ 2 （一）原理 ----------------------------------------------------- 2（二）牺牲阳极法阴极保护的优点 --------------------------------- 2（三）牺牲阳极材料 --------------------------------------------- 2（四）阳极安装方式 --------------------------------------------- 6（五）测试系统 ------------------------------------------------- 7（六）应用标准和规范 ------------------------------------------- 7（七）主要测试设备和工具 --------------------------------------- 7 二、该项目管道牺牲阳极保护法的设计---------------------------------- 8 三、施工方法-------------------------------------------------------- 8 1、牺牲阳极法阴极保护施工安装程序简述如下: -------------------- 8 2、牺牲阳极法的施工: ------------------------------------------ 9
湿法冶金用电解锌阳极大板行业标准编制说明
《湿法冶金用电解锌阳极板》行业标准编制说明 一、工作简况 1.1项目来源及计划任务 根据全国有色金属标准化技术委员会转的工信部“关于印发2012年第二批行业标准制修订计划的通知（工信厅科[2012]119号”的文件精神，由云南大泽电极科技有限公司、河南豫光锌业有限公司负责编制《湿法冶金用电解锌阳极板》，计划编号为2012-0729T-YS，计划完成时间为2013年。 1.2 本标准涉及的产品简况 本标准涉及的产品阳极板是湿法电解锌生产线上的重要的装配器件。国内主要的生产厂家有贵州凯里银福有色合金制造有限公司、沈阳新利兴有色合金有限公司、昆明理工恒达科技有限公司、衡阳市圆明实业有限公司等，国外主要是RSR Corporation公司。 目前国内使用及正在进行生产改造的企业有西部矿业、紫金巴彦淖尔、株冶、江西铜业、中金岭南、来宾冶炼厂、山东黄金等公司，年产10万吨锌项目年消耗阳极板约10000片。 湿法电解锌用的铅合金阳极板，随着湿法冶金工业的快速发展，需求量也将增大，对其产品的制备加工及性能要求越高，因此制定《湿法冶金用电解锌阳极板》行业标准，对于规范湿法冶金行业用电解锌阳极板的制备加工秩序、改进生产工艺、提高产品质量、促进我国湿法冶金电解锌行业有序快速发展将产生极其重要的作用和影响。 1.3 承担单位概况 云南大泽电极科技有限公司是目前国内规模最大的一家集科技研发、产品生产和贸易流通为一体的专业生产湿法冶金用电解锌、电解铜、电解镍、电解锰、电解钴等用阴阳极板的国家高新技术企业。公司自2000年开始从事湿法冶金用阴、阳极产品与相关辅助材料的研究和开发，先后研制了长寿命多元合金阳极（国家重点新产品）、铅基多元合金阳极（云南省名牌产品）、3.2㎡大型阴、阳极板、节能型阴极导电头、摩擦焊接阴极板电夹头及新型电极等产品。 1.4编制原则 本标准为有色金属行业推荐性标准，目前国内没有相关的国家或行业标准，
锌电解操作工艺
锌电解操作工艺 (2010-12-27 19:20:34) 转载 标签： 杂谈 一范围 本标准规定了电解工艺的基本原理,。工艺操作条件,岗位操作法, 原材料质量要求，产出物料质量要求,主要技术经济指标和主要设备. 二工艺目的及原理 1.工艺目的 使溶液中的锌通过电积提锌得到锌片，再熔铸成成品锌。 1.原理 锌电积一般釆用Pb-Ag(1%Ag)合金板为阳极，纯铝板为阴极，以酸性硫酸锌水溶液作为电解液，当通以直流电时，在阴极上发生锌的析出，在阳极上放出氧气。 阴极上 Zn2++2e=Zn 阳极上 H2O-2e=1/2O2 +2H+ 总反应式为 ZnSO4+H2O=Zn+H2SO4+1/2O2 因此，随着电解过程的进行，电解液中的含锌量不断减少，硫酸含量不断增加，为了保持电积条件的稳定，必须不断抽取一部分电解作为废液返回浸出，同时，相应地加入净化了的中性硫酸锌溶解，以补充所消耗的锌量，维持电解液中一定的H+，Zn2+含量，并稳定电解系统中的体积。 三硫酸锌溶液电解锌的生产工艺流程 四原辅材料质量要求。 1. 新液成份（g/l）符合企业标准的规定 Zn120-150 Cu≤0.002 Cd≤0.003 Fe≤0.015 Co≤0.0015 Ni≤ 0.0015 As≤0.003 Sb≤0.0005 Ge≤0.00005 Mn2.5-5 2. 废液成份（g/l） Zn35-60 H+140-200 五工艺操作条件 1. 槽温 37 -42℃ 2. 电流密度 500-550A/m2 3. 槽电压3.2-3.3V 4. 析出周期 24h 5. 同极中心距 62mm 6 . 添加剂 (1) 吐酒石:出槽前3min-5 min加入电解槽内,一般加入量为0..05-0.1g/槽 (2) 骨胶:装槽前1h-3h后加入电解槽内,加入量一般为0.25kg/t锌析出-0.5 kg/t析出锌 (3) 碳酸锶视锌析出含铅情况,每班在电解槽内加8次,每次加10-20 kg 7. 周期管理
镍在不同电解质中的阳极极化曲线的测定
镍在不同电解质中阳极极化曲线的测定 (微型绿色实验) 实验背景 钢铁，尤其是特种钢及有色金属的年产量是衡量一个国家工业和国防发展水平的重要标志之一。故世界各国都对本国的钢铁生产给予极大的重视并尽可能扩大钢铁的产量。然而，由于各种原因，钢铁因腐蚀造成的损失也是惊人的。据不完全统计，全世界各国每年仅因腐蚀而损耗的钢铁可达到当年钢铁生产总量的十分之一以上。与此同时，有色金属的腐蚀和防护也是腐蚀研究的重要内容。因此，金属腐蚀与防护理论及相关防腐技术的研究是与材料、环保、能源乃至其他部门密切相关的，它既有理论意义又有应用价值，既有经济效益又有社会效益。研究金属腐蚀的方法因腐蚀机理的不同而不同。在电化学领域，阳极极化曲线是研究金属电化学腐蚀及电化学防腐的基本工具之一，通过对阳极极化曲线的测量和分析，可以获得金属在所给介质中溶解腐蚀和钝化情况的资料，从而为金属的防护提供理论依据。本实验将利用CHI电化学分析仪，通过对镍的阳极极化曲线的测定，研究镍在不同电解质中的腐蚀及钝化行为，考察不同添加剂对镍腐蚀行为的影响，最后要求按照规范化的科研论文的格式将研究内容写成论文。 实验提示 1、关键词（key worlds） 查阅《中国化学化工文摘》和《中国学术期刊文摘》，可用的关键词为： 电化学腐蚀，电化学，电极，电化学测量，镍 如果你想查阅美国化学文摘（），可以使用的主题词有：Corrosion，Electrode，Nickel
2、主要参考文献 （1）《腐蚀与防护手册》，化工部化工机械研究所编，化学工业出版社出版，575~582页，1990年8月，北京 （2）《腐蚀数据与选材手册》，左景伊，左禹编着，化学工业出版社出版，638~661页，1995年10月，北京 （3）《中国化学化工文摘》、《中国学术期刊文摘》、美国化学文摘（） （4）（英）.艾万思着，华保定译，《金属的腐蚀与氧化》，机械工业出版社出版，P179~205，1976年6月，北京。 （5）魏宝明主编，《金属腐蚀理论及应用》，（高等学校试用教材），化学工业出版社出版，P114~137，北京。 （2）BC 段为过渡钝化区：随着电极电势的逐渐升高，电流逐渐减小。这是因为此时电极表面逐渐形成某种吸附膜或氧化膜，致使电阻增大，电极过程受阻所致。 （3）CD 段为稳定钝化区：电极电势急剧升高，而电流基本保持不变。这是因为电极表面已经形成一层致密的电阻膜。该电阻膜极大地阻止了电极过程的进一步进行，因而电流基本保持不变。C 点对应的电流j C 称为稳 3、相关原理 典型的金属阳极极化曲线如图5-75-1。图中，A 点电势为初始扫描电势，它可以是电极的开路电势，也可以由实验者自己设定。图中的阳极极化曲线可分为
牺牲阳极材料的种类选择和适用特点
铝合金阳极牺牲阳极 工程上常用镁基、锌基和铝基合金阳极等作为牺牲阳极材料。其中，镁阳极适用于各种土壤环境，具有密度小、电位负、极化率低、单位质量发生的电量大等特点，堪称牺牲阳极的理想材料。其缺点是电流效率低，～般只有50%左右;锌阳极适用于土壤电阻率较低且比较潮湿的土壤环境，具有电流效率高、自腐蚀小、使用寿命长和自动调节的特点，同其他钢制构筑物碰撞时，不会诱发火花，也不会“过保护”;至于对铝阳极，国内外具有不同的观点。铝具有足够负的电位，在溶解时表面生成的保护性氧化膜引起钝化，导致电位升高，故未合金化的铝不适合作为牺牲阳极材料使用。铝合金阳极具有单位质量发生的有效电量大、密度小、施工搬运方便、来源广泛、价格低廉等特点。不足之处在于，阳极的腐蚀产物在土壤中无法疏散，使阳极钝化而失效。因而，铝合金阳极主要适合用于海洋环境中金属构筑物的阴极保护。高电阻率土壤环境下可使用带状镁阳极。带状牺牲阳极主要用于高电阻率的土壤、淡水中及套管内等空间狭窄局部场合。这类牺牲阳极的截面有方型和菱形等形状，中间为铁芯，长度可达数百米。 我国在上世纪90年代基本解决了常规铸造阳极的生产技术。此外，高性能连续带状阳极和大型铸造阳极的应用和制造技术发展得也很快。例如，北京有色金属研究总院研制
的达上千米长的各种型号的锌阳极带和镁阳极带，已经投入了一定规模的生产。一种利用采用挤压技术开发的带状镁基牺牲阳极产品，也已经投人市场。镁带阳性因其特殊的形状和性能在阴极保护工程中有着多方面独特的应用：长输管道、穿越管段、大型贮罐的罐底、防雷接地网以及复合阳极中的短期阳极等川。 河南汇龙合金材料有限公司 刘珍
【CN109680301A】一种电解锌用阳极板及其制备方法【专利】
(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910121548.4 (22)申请日 2019.02.19 (71)申请人 湘西土家族苗族自治州产商品质量 监督检验所 地址 416000 湖南省湘西土家族苗族自治 州湘西经开区学院西路8号 (72)发明人 陈益超 谭永生 向宇 陈上 刘锋 (74)专利代理机构 深圳市兴科达知识产权代理 有限公司 44260 代理人 阳江军 (51)Int.Cl. C25C 1/16(2006.01) C25C 7/02(2006.01) C25D 11/34(2006.01) C25D 9/06(2006.01)C23C 18/12(2006.01)C23C 28/04(2006.01) (54)发明名称 一种电解锌用阳极板及其制备方法 (57)摘要 本发明公开了一种电解锌用阳极板的制备 方法，包括如下步骤：步骤一，在低电流密度下， 阳极氧化获得致密的PbO 2保护层的阳极板；步骤 二，在所述阳极板上电镀MnO 2保护层；步骤三，以 质量分数计，配制20～30％Mn(NO 3)2溶液；步骤 四，在所述阳极板上生成化学MnO 2沉积层，重复 步骤四2～5次，得到电解锌用阳极板。本发明还 提供了一种电解锌用阳极板。本发明具有如下有 益效果：可以在生产开始就能获得Pb含量极低的 电解锌产品；提高电流效率，降低了生产强度，提 高了生产效率；有效防止了Pb合金材料的溶出， 使用寿命更长， 也使得产品锌中的铅含量更低。权利要求书1页 说明书7页CN 109680301 A 2019.04.26 C N 109680301 A
锌电解沉积
锌电解沉积 electrowinning of zinc x}nd一anJ一e ehenjl 锌电解沉积(eleetrowinning of:inc)采用不溶阳极，在直流电作用下使硫酸锌电解液中的锌沉积在阴极上的过程，为湿法炼锌流程的重要组成部分。工艺将已净化合格的硫酸锌溶液(简称新液)和返回的电解液(简称废液)按一定的比例混合后，连续不断地从电解槽的进液端送入电解槽，槽中插入用铅银合金板制成的阳极和压延纯铝板做的阴极。当通入直流电时，在阴极发生析出锌的反应: ZnZ++Ze—Zn 在阳极则发生水被分解成H+和氧气的反应: HZO一Ze—ZH十+l/202 锌电解沉积的总反应为: ZnSO;+HZO一Zn+HZSO‘+l/202 随着锌不断地在阴极上电解沉积，电解液中含锌量逐渐减少，而硫酸却相应增加。为使电解槽内电解液中锌和硫酸的浓度稳定地保持在规定范围，并维持稳定的电解液液面，须连续向电解槽加入新液，从另一端排出含锌50一609/L、硫酸120一2609/L 的废液。部分废液冷却后返回电解配液，以使电解槽内的电解液达到必要的循环速度。每隔一定周期(24~48h)取出沉积锌的阴极，经洗净后剥离锌。阴极锌经干燥后，送熔铸成产品锌锭。阴极铝板经刷洗处理，再装入电解槽中继续使少月。主要技术经济指标锌电积的主要技术条件和指标有电能消耗、电流效率、槽电压和电锌质量。电能消耗湿法炼锌每生产h电锌锭消耗电能3800一400Okw·h，电耗是构成电锌成本的重要部分。而锌电解沉积的电单耗达300。一3500kw·h，为总电能耗的79%一55%。因此，降低锌电解沉积的电能消耗，对降低电锌成本意义重大。从电解沉积电能消耗公式: 电能消耗(kW·h/t)~ 槽电压(V)只100 锌的电化当量(g/(A·h))x电流效率(环) 可知，锌的电化当量为一恒量，为降低电能消耗，应采取一切措施提高电流效率和降低槽电压。电流效率定义为实际产出的锌量和通过相同电量时，理论上应得的锌量比的百分数。生产中，除由于漏电和短路引起电流效率下降外，阴极上氢的析出是使电流效率下降的主要原因。因此，提高氢在阴极L的超电位，就可以提高锌电解沉积的电流效率。生产上常采用提高电流效率的措施有:提高电流密度(阴极电流密度一般为35。~600A/mZ)，控制好电解液的温度(常控制在308~313K)，加速电解液的循环，稳定电解液成分并合理使用添加剂。正常生产的锌电解沉积的电流效率为88%一92%。槽电压是影响锌电解沉积电能消耗的重要技术参数，降低槽电压就能相应降低电能消耗。槽电压由硫酸锌分解电压(占槽电压的75%一80%)，电解液电阻电压降(占13%一17%)，阴、阳极极板电阻电压降(占1%一1，3%)，阳极泥电阻电压降(占5%一6写)及各接触点电阻电压降(1%一1.4%)组成。一般工厂的锌电解沉积槽电压多控制在3.3一3.4V，如电流密度和极间距过大，也可能达到3.5一3.6V。可采取降低槽电压的措施有:使接触点导电良好，定期刷洗阳极泥，保持电解液中合适的镁、锰等离子的浓度。电锌质量电锌中的主要杂质有铅、福、铜。福主要来自新液，铜则是由于电解槽槽面操作不洁净引入的，铅基合金阳极是杂质铅的主要来源。生产实践中影响电锌质量的主要杂质是铅，铅是由于阳极腐蚀进入电解液，在电解沉积过程中沉积入阴极锌中的。因此，大多数的锌电积厂都采用耐腐蚀性能好的含银0.5% 一1%的铅银合金或铅、银、钙、惚四元合金制造的阳极。由于直接生成的PbO，膜较间接生成的致密，许多工厂采用预先镀膜的阳极，以减少从阳极进入电解液中的铅量。电解液中氯离子含量增加或电解液温度升高，都会引起阳极中铅的溶解，但当电解液中Mn与Cl 的浓度比大于3~3.5时，氯的有害影响受到明显抑制。提高电流密度以提高单位时间内锌的析出量，可相应降低电锌含铅量。向进槽电解液中添加铭或钡的碳酸盐，使之与铅形成溶解度更小的类质同晶硫酸盐共沉淀，可有效地降低电锌中的铅。设备锌电解沉积系统由贮槽、电解槽、阴极板、阳极板、废液冷却塔、管道、溜槽、输送泵和供电系统等组成。电解槽是一个钢筋混凝土制成的矩形槽子，内衬软聚氯乙烯塑料或环氧玻璃钢，也有用辉绿岩制成的。用单槽供液。阳极板材料一般为含
镍在不同电解质中阳极极化曲线的测定
镍在不同电解质中阳极极化曲线的测定 1电极极化 当有电流通过电极时,电极电位偏离平衡电极电位的现象叫电极的极化。 1)阴极极化：电流通过阴极时,电极电位向负方向移动,即 E K 比 E K,e 负 ,叫阴极极化。 2)阳极极化电流通过阳极时,电极电位向正方向移动 ,即E A 比E A, e 正,叫阳 极极化。 3)过电位当电极上有电流通过时,电极电位( EK 或 EA )将偏离平衡电极电 位( E K,e 或 E A,e ),二者之差值叫过电位,以ΔE表示。ΔE= E –E e 阴极极化时, E K < E K,e ,故ΔE < 0， 阳极极化时, E A > E A,e ,故ΔE > 0。 1.1稳态极化曲线 稳态是指电极上通过的电流以及电极电位不随时间改变的状态。在稳态下测量得到的电流密度与电极电位 (或过电位 )之间的关系曲线叫做极化曲线。图1和图 2为典型的稳态阴极极化曲线和阳极极化曲线。 1.2电化学极化 1)交换电流密度将金属 M 浸入含有 M z+离子的溶液中 ,在两相界面间便发生了物质的转移和电荷的转移 ,最后建立了物质平衡和电荷平衡 ,其电极电位即为平衡电极电位。此时界面间金属离子的还原速度等于金属的氧化速度 ,电流密度J 表示 ,叫做交换电流密度。 2)电化学极化以金属电沉积的阴极过程为例 ,当对镀液进行强烈搅拌 ,使液相传质步骤无任何困难 ,将处于平衡状态下的阴极通以外电流 ,此时电极与镀液界面间的还原反应速度一定大于氧化反应速度 ,由于电子转移步骤存在着阻力 ,还原反应不能将外电源输送的电子全部消耗 ,电极表面负的剩余荷增加 ,使得电极电位向负方向移动 ,即产生了极化。这种由于电子转移步骤的阻力引起的电极的极化叫做电化学极化。 3)交换电流密度与电化学极化的关系交换电流密度 J 是描述电极处于平衡 状态的参量 ,但是它与平衡电极电位 Ee不同 , Ee 是热力学函数 ,而J 是动力 学函数。两个 Ee相同的电极 ,其J 0可以相差几千倍。J 大的电极 ,当有外电流 通过时,电极反应比较容易进行 ,则电极电位相对于 Ee 的移动数值小 ,即电化
阴极保护中牺牲阳极的材料选择和系统维护应
在阴极保护中牺牲阳极是利用不同金属的电位差异，为受保护的金属提供电子，使被保护金属整体处于电子过剩的状态使金属表面不再有流动的电子，缓解金属表面的腐蚀。 牺牲阳极阴极保护的原理是利用不同金属的电位差异，为受保护的金属提供电位，使被保护金属整体处于电子过剩的状态，金属表面各点电位降低到同一负电位，使金属表面各点之间不再有电位差，不再有电子的流动，金属原子不再失去电子而变成离子溶入溶液。最终达到减缓腐蚀的目的。由于在实现阴极保护过程中，较活泼的金属被腐蚀，所以，被称为牺牲阳极阴极保护。该方式简便易行，不需要外加电源，很少产生腐蚀干扰，广泛应用于保护小型或处于低土壤电阻率环境下的金属结构。对于埋地结构众多，且复杂的区域，采用外加电流阴极保护而又不对与其相近的结构物产生干扰是非常困难的。对于这种环境下的结构，牺牲阳极法则是比较经济的选择。 阳极中牺牲镁合金阳极驱动电位大，适应范围广，但电流效率低;锌合金阳极电流效率比较高，但驱动电位小，无法满足高电阻环境下的使用，而铝合金阳极极易钝化，性能不稳定。近几年人们研制将两种不同的牺牲阳极材料结合在一起，制成镁包铝、镁包锌或者铝包锌的双金属复合牺牲阳极，复合式牺牲阳极在极化初期，利用镁合金较高的驱动电压所产生的大电流使得钢铁结构加速极化，进入被保护状态，当
保护电流显著降低，这时驱动电位较低的铝合金阳极或锌合金阳极开始工作，维持构件的稳定极化，这种复合阳极具有保护效果好、体积小、重量轻。易于安装，使用寿命长和成本较低等特点。被广泛应用。 牺牲阳极阴极保护系统的维护，要经常检查阳极的输出电流，阳极消耗尽后，及时更换。用在工程中的牺牲阳极每年都需要做一次检查维护工作，检查相关的各参数，电位测试，绝缘接地检查，接地故障排查，用以排查阴极保护情况，发现问题及时采取措施。检查时测量牺牲阳极的输出电流，确定电缆的连接是否完好，如果牺牲阳极尚未达到使用寿命，而出现输出电流明显减小，有可能出现阳极电缆断路现象，应及时进行维护。 牺牲阳极材料从开始的废旧钢铁研发出高硅铸铁、石墨等阳极，近几年合金阳极被广泛应用，新型的合金阳极如广谱的合金阳极，它具有较高的电流效率，可适用于普遍的环境、补充了镁合金阳极的电流效率较低和锌合金阳极适宜电阻低的环境，综合实现阳极智能转化，实现阳极自我调节能力。出现了柔性阳极实现了阳极可以像电缆一样灵活铺设，随着社会的发展，阳极保护技术的不断进步，长寿命的阳极将被研发。
锌电解槽
呼伦贝尔驰宏矿业公司铅锌冶炼工程项目-锌电解槽招标公告 招标有限责任公司（以下简称“招标代理机构”）受委托，邀请合格投标人就铅锌冶炼工程项目-锌电解槽成套设备供货、指导安装及相关服务提交密封投标：1. 招标范围：锌电解槽设备共计112台。 《招标货物一览表》如下： 序号设备名称技术规格数量单位 1 电解槽 1、室内配置，工作区域有硫酸酸雾，冬季室温5℃，夏季室温35℃，最高湿度80%； 2、放置在锌电解车间内，用于锌电解沉积，洗槽用于溶解阴极板上锌片； 3、电解槽材质为：乙烯基脂树脂混凝土； 4、电解槽槽体内不允许有任何导电材料用作电解槽体结构加强； 5、保证槽体使用寿命≥20年。 6、详细工艺条件列举如下 106 台 2 左边槽 2 台 3 右边槽 2 台 4 洗槽 2 台 合计 112 台 1.1.工艺条件 工作制度：年工作日330天； 电流密度：正常450A/m2，最高600A/m2； 电解槽电压： 3.4~3.6V； 槽电解液循环速度 450~500L/min； 同极中心距 90mm； 阴极析出周期 48h； 阴极面积 3.2m2； 介质（电解液）成份温度36～42℃；酸160~185g/L；锌 50～ 60g/L；氟80～100mg/l；氯200～400mg/l； 密度1.25～1.30t/m3 每槽阳极数 115块，阳极重230kg/块 参考尺寸：1780×943×10mm； 每槽阴极数 114块，阴极重150kg/块 参考尺寸：1760×1000×7mm； 电解槽内净空参考尺寸： 11000×1330×2360mm； 电解槽底部两支撑中心距： 5620mm 相邻两电解槽安装中心距： 1530mm 1.2.操作条件 阴阳极吊架重量约6吨，吊装阴阳极时有冲击力作用于槽体上沿，槽体具体受力情况由乙方根据经验确定； 出装阴极每次57片，重150kg/块； 出装阳极每次39片，重230kg/块。 1.3. 设备技术要求 1.3.1 电解槽材质为：乙烯基脂树脂混凝土；其性能必须满足锌电解工艺及操作条件要求。