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二氧化铅电极在电解冶炼金属的使用

发布时间: 2022-12-16 浏览:723

  (1)二氧化铅电极耐硫酸腐蚀,适宜在锌、铜、镍、钴等硫酸盐电解中使用。

  以电解提取锌为例,可制得铅含量 10×10~*以下的高品位产品,这是铅电极不可能达到的,除了耐腐蚀、电极轻外,还可在20~30A/dm2的高电流密度下工作,不会产生锰事故。所谓锰事故指的是由于电解液关系,二氧化锰或硫酸钙在阳极表面呈鳞片状析出而造成槽电压升高的现象。

  硫酸锌电解液组成,Zn2+50 ~60g/L,总硫酸离子 210g/L,硫酸 120~140g/L,电流密度:5A/dm',35℃,极距 35mm,每隔24h 剥离锌。在上述电解条件,α-PbO2消耗量是 0.240g/(kA·h),β-PbO2消耗量是0.175g/((kA·h)。

  二氧化铅电极作为电解提取锌的阳极,与1%银铅合金电比较,具有下列特点:不用进行化成处理,且铅混人锌中的删少;对氯的耐蚀性好,而且能把氯除掉;不会产生锰渣;提取的电流效率高;在高电流密度下使用期限长;电极电位高,因此槽电压也高。

  电解提取锌使用二氧化铅电极,下列场合更加合适:要衰生产压铸用高纯锌,压铸用锌铝合金需用铅混人量特别低的高纯财锌;原料中含氯量多;在高电流密度下操作。

  大型二氧化铅电极,在锌电解开始后,发现有比较大量的钢混人产品锌中,原因是 β-PbO2层电沉积后没有冲洗干净而引起的。除去阳极上残留的 PbO2的方法是把阳极放进添加有过氧化氢的稀硝酸中浸泡,直至阳极上没有气泡产生为止。

  已制作有工业规模大型二氧化铅电极,宽60cm,长94cm,钛网为基体,底层是银镀层,厚20μm,中间层α-PbO2层厚0.3mm,表面层 β-Pb02层厚0.7mm,每块电极总重量为 18.7kg。

  (2)氯化镍电解用。过去,镍电解精炼广泛使用以粗镍或镍底板作阳极的硫酸镍溶液电解法。近年来,在日本采用了以不溶性电极作阳极的氯化镍溶液电解法。湿法冶炼红土矿,制造锄团块的工艺中,除掉共存的钴,生成镍钴混合硫化物,经过对此混合硫化物焙烧、盐酸浸出、溶剂萃取分离镍钴等工序而制得氯化镍电解液。

  氯化镍溶液电解精炼镍存在的问题:不溶性电极使用氧化钌系涂层电极,即所谓 DSA,经济负荷大;DSA 用于食盐电解时阳极电流密度高,约 10000A/㎡,镍电解适宜的电流密度很低,为200A/㎡',这样在同一通电量下,电极数量增加 50 倍,造成电极使用效率低,使用费用比较高;DSA 使用的钌m,为铂族元素价格贵,且资源缺乏。

  二氧化铅电极性能接近 DSA,不需要昂贵的铂族元素。用在氯化物电解时,从饱和食盐水测定析氯电位的结果与 DSA 样比,i =500A/㎡时是一样的;i.=1500A/㎡,70℃时高0.2V。二氧化铅电极由于氧过电位高,所生产氯气中氧含量低 1%左右,这一点比 DSA 优越。

  镍钴分离时使用有机萃取剂,电解液中残存有微量有机溶剂,由于还原性有机物质的缘故,从电极气液接触界面,到钛导电板焊接处,部分二氧化铅镀层受到侵蚀,电极损耗量增加。电极损耗虽然很微量,但从阳极溶解铅离子时,有降低镍纯度的危险。

  往电解液中添加 5g/L 以上的硫酸钠,可使电极耗量骤降到lg/(kA.h),生成氯气的电流效率为 88%,氯中含氧量低于工厂生产时氯气循环使用要求氧浓度极限值 4%,镍纯度为 JIS 标准的特级品,Pb<0.001。


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