氨性體系中鋅電積添加劑的研究.pdf

1、我國氧化鋅礦資源豐富，氨法處理氧化鋅礦工藝，具有凈化過程簡單、浸出液可循環(huán)使用，環(huán)境污染小等優(yōu)點。目前，氨法處理氧化鋅礦浸出和凈化技術(shù)已較為成熟，但由于缺乏有效的電解添加劑，氨性體系直接電積鋅過程難以控制，最終電積鋅產(chǎn)品難以得到鋅板。針對這一問題，本文開展了氨性體系中鋅電積添加劑的研究。
　　合成了新型添加劑芐基三甲基氯化銨、芐基三乙基氯化銨以及制備了單分子胺類氯鹽、大分子胺類氯鹽、多分子胺類氯鹽，并通過核磁共振和紅外光譜進行了分

2、析表征。通過不同添加劑對電積鋅試驗的影響結(jié)果得出，同類有機添加劑雖然含有同一種基團，由于分子結(jié)構(gòu)、碳鏈長度的不同，對鋅電積的影響也不相同。遴選出了效果較好的TA類添加劑（改善表面形貌），大分子胺類氯鹽和多分子胺類氯鹽；TB類添加劑（提高電流效率），四甲基氯化銨和芐基三甲基氯化銨。得出大分子胺類氯鹽和多分子胺類氯鹽的較優(yōu)濃度為2mL·L-1，四甲基氯化銨和芐基三甲基氯化銨的較優(yōu)濃度分別為50mg·L-1和75mg·L-1。并通過電化學測試

3、分析，發(fā)現(xiàn)大分子胺類氯鹽和多分子胺類氯鹽對陰極極化作用影響較大。
　　通過不同添加劑的組合使用，優(yōu)化濃度組合，當多分子胺類氯鹽為1.5mL·L-1、芐基三甲基氯化銨為65mg·L-1組合使用時，電流效率達到最高為95.37％，電積得到的鋅板表面光滑平整，晶粒均勻緊密。
　　優(yōu)化鋅電積工藝，考察了極距、電流密度、電積時間和初始鋅離子濃度對電積鋅試驗的影響，得到較優(yōu)試驗條件為：極距3cm、電流密度400A·m-2、電積時間4h。

4、在優(yōu)化試驗條件下，當電解液初始鋅離子濃度大于20g·L-1時，電流效率大于90%，電積鋅板表面較為致密平整。最優(yōu)鋅電積試驗條件穩(wěn)定，重復(fù)性較好。
　　開展了組合添加劑在NH3-(NH4)2SO4-H2O體系和NH3-(NH4)2CO3-H2O體系的應(yīng)用，添加劑同樣能夠有效提高電流效率和改善電積鋅表面形貌，電流效率分別達到92.59%和93.52%，電積鋅板表面較為致密平整。
　　通過電化學測試分析研究發(fā)現(xiàn)，上述添加劑會增大陰