鋅廢料以堿浸-電解法生產(chǎn)金屬鋅粉在電解過程影響因素的研究.pdf

1、由于數(shù)十年來世界煉鋅能力的快速提升，造成硫化鋅精礦消耗巨大，氧化鋅礦和我國冶金、鋼鐵等行業(yè)每年產(chǎn)生出的數(shù)以百萬噸計(jì)的含鋅廢物作為重要的鋅資源開始備受關(guān)注。此外，貧雜氧化鋅礦（品位小于20％）和含鋅廢物儲(chǔ)存標(biāo)準(zhǔn)低，威脅環(huán)境安全；且隨意堆放容易發(fā)生事故，隨著金屬礦產(chǎn)資源的枯竭及環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)日趨嚴(yán)格，充分資源化利用上述鋅資源，對(duì)我國實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排和資源高效利用的目標(biāo)具有重大意義。
　　根據(jù)各種氧化鋅礦、鋅廢棄物（包括紅鋅礦、菱鋅礦、硅鋅礦、鋅

2、粉塵、鋅浮渣、煉鋼廠煙塵、鋅渣）均可在強(qiáng)堿性溶液中高效選擇性溶解的特性，以開發(fā)的鉛鋅堿性浸出體系的硫基分離劑為突破口，提出了堿介質(zhì)中貧雜氧化鋅礦和含鋅廢物堿浸—凈化—電解制備金屬鋅粉的提取技術(shù)。該工藝流程簡單、適用的原料廣泛、無廢氣廢水產(chǎn)生是鋅冶煉清潔生產(chǎn)的典型。但在堿介質(zhì)中鋅電解機(jī)理及電解參數(shù)對(duì)金屬鋅粉形貌的影響還有待進(jìn)一步探討。
　　本文研究了堿介質(zhì)中鋅及鉛的電解熱力學(xué)機(jī)理，并系統(tǒng)考察了初始?jí)A濃度、鋅濃度、極距離、電流密度、攪

3、拌等參數(shù)對(duì)鋅粉質(zhì)量及形貌的影響，并提出了外加磁場促進(jìn)鋅在堿介質(zhì)中的電沉積，得到優(yōu)質(zhì)的金屬鋅粉。通過研究發(fā)現(xiàn)：
　?。?）根據(jù)能斯特方式計(jì)算得到：在 pH大于14的條件下在堿溶液中鋅以Zn(OH)2-4和ZnO2-2的形態(tài)存在。鋅在堿溶液中溶解度存在關(guān)系式子：[Zn]r==0.04347[OH-]2；在堿濃度為3~7 mol/L和鋅濃度為0.1~1.6 mol/L的條件下，鋅沉積的電極電勢在-1.3~-1.4 V范圍內(nèi).。
　

4、?。?）根據(jù)能斯特方式計(jì)算得到：在 pH大于14的條件下在堿溶液中鉛主要以HPbO-2的形態(tài)存在。鉛在堿溶液中溶解度存在關(guān)系式子：[Pb]T=0.0455[OH-]；在堿濃度為3~7mol/L和鉛濃度為0.1~0.3mol/L的條件下：鉛的電極電勢在-0.6~-0.75V范圍內(nèi)。
　?。?）堿浸—電解技術(shù)生產(chǎn)金屬鋅粉的最佳電解條件：堿濃度4mol/L，鋅濃度30g/L，極距3cm，電流密度1000A/m2，不攪拌。在最佳條件下電解