電解精煉工業(yè)廢渣制取高純鋅的研究.pdf

1、鋅是重要的基體金屬之一，廣泛地用于表面處理、五金加工、電池、冶煉、化工和紡織等工業(yè)領域，在國民經濟中占有重要的經濟地位。隨著鋅資源的需求量不斷的升高和鋅礦資源已經面臨枯竭，原生金屬鋅已滿足不了市場需求；而且隨環(huán)保法規(guī)的逐漸完善，原生鋅礦生產過程中產生的各種廢渣、廢料的排放也受到的嚴格的控制，因此，鋅資源的再生已經受到越來越廣泛的關注。 對鋅資源再生的工藝而言，濕法冶金工藝相比較火法冶煉能耗更低，投資更小，因而成為研究的主要方向。

2、而在濕法冶煉工藝中，與傳統(tǒng)的硫酸體系(ZnSO4-H2SO4)相比，氨.氯化銨體系(Zn(II)-NH3-NH4Cl)顯示出了很強的優(yōu)勢，受到了越來越多的關注。 本論文以Zn(II)-NH3-NH4Cl體系作為電解液體系進行熔鑄鋅渣作的電解回收研究。首先，通過電化學測試方法，研究探討了Zn(II)-NH3-NH4Cl體系作為該工藝的電解液體系的可行性，通過小試試驗研究了電解液組成、電流密度、電解液溫度等因素對電流效率和電能消耗的

3、影響。并在初步定下的最佳條件下進行擴大化和連續(xù)化實驗，總結和討論該項目的經濟和技術指標。研究結果表明：鋅陽極在Zn(II)-NH3-NH4Cl體系中主要發(fā)生活性溶解，鋅溶解的表觀活化能為14.46 kJ/mol，交換電流密度為1.48×104 A/c㎡；對陰極過程而言，鋅離子電沉積的表觀活化能為24.40 kJ/mol；電解液體系中氯化銨濃度的增加對陰極極化影響甚微；而氨濃度的增加則大大增強了陰極極化作用。鋅渣電解的小試實驗中，電解液中

4、鋅離子濃度增加可以有效的抑制鋅渣陽極的化學溶解，提高鋅渣的直收率。電解液溫度的升高可以大大降低電能的消耗，但當溫度超過50℃時，體系中氨的揮發(fā)損失加大，而且惡化的了工作環(huán)境，因此，電解液的溫度應控制在35-40℃左右。鋅電沉積的陰極電流效率幾乎都高達99％，平均電能消耗為960 kWh/t Zn，鋅的直收率在80％左右。為了提高總的鋅的回收率，本論文有結合不溶性陽極電解工藝進行進了擴大化和連續(xù)化試驗，最終，鋅的總回收率可達95％。