添加劑對單膜雙室同槽電解膜電積工藝的影響
發(fā)布時間:2020-12-24 12:14
采用單膜雙室膜電積工藝在MnSO4+(NH4)2SO4電解液體系中電沉積金屬錳,同時陽極聯(lián)產(chǎn)電解二氧化錳并富集回收硫酸,研究了兩種典型無機、有機復合添加劑亞硒酸、聚丙烯酰胺+硫脲對膜電積工藝效果的影響。結(jié)果表明,單膜雙室同槽電解工藝中添加劑的使用對產(chǎn)錳率、酸回收率以及能耗等都有較大改善。無機添加劑亞硒酸的最適濃度在0.3g/L時,其產(chǎn)錳率可達84.9%,酸回收率為79.5%,能耗為5545kW·h/t;有機復合添加劑聚丙烯酰胺濃度為0.01g/L、硫脲濃度為0.02g/L時,其產(chǎn)錳率可達75.1%,酸回收率為76.5%,能耗為6034kW·h/t,此時電沉積錳表面白皙光亮、均勻細致,其形貌、質(zhì)量都有很大的改觀。
【文章來源】:化工進展. 2020年S2期 北大核心
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
單膜雙室同槽電解實驗原理
從圖2和圖3可以看出,產(chǎn)錳率和酸回收率先隨著H2Se O3濃度的增加而增加,并在H2Se O3濃度為0.3g/L時,產(chǎn)錳率和酸回收率均達到最大值,分別為84.89%和79.52%,之后則隨著H2Se O3濃度的增加而下降。能耗和槽電壓的變化情況剛好相反,隨著H2Se O3濃度的增加先下降后上升,當H2Se O3濃度為0.3g/L時,能耗和槽電壓分別由初始的8590k W·h/t和5.13V下降至最小值為5545k W·h/t和4.83V。分析原因可能為H2Se O3首先在陰極被還原為單質(zhì)硒Se,如式(8)[16]。圖3 槽電壓和酸回收率隨亞硒酸濃度的變化情況
圖2 產(chǎn)錳率和能耗隨亞硒酸濃度的變化情況在陰極上沉積的單質(zhì)Se具有較大的電子親和能,由于Se的原子半徑較大,其外層p軌道為4p,較難形成4p-4pπ鍵,但能形成σ鍵,因此多個Se原子易形成多聚分子Sex (x=1~3),在陰極易得電子,被還原成多聚性陰離子并繼續(xù)吸附在陰極上,如式(9)。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]雙膜三室同槽電解金屬錳和微粒電解二氧化錳的控制因素[J]. 徐祺,王三反,孫百超. 材料導報. 2020(14)
[2]2018年中國電解金屬錳行業(yè)市場分析與展望[J]. 李維健,譚蓉,張麗云,梁慧. 中國錳業(yè). 2019(03)
[3]2018年中國電解二氧化錳市場回顧與展望[J]. 李同慶,李慧,張麗云. 中國錳業(yè). 2019(03)
[4]添加劑對雙膜三室錳電積清潔節(jié)能工藝的影響[J]. 李欣怡,王三反,余宏亮,徐祺,姜波. 有色金屬工程. 2019(01)
[5]電解金屬錳后處理工序現(xiàn)狀及改進研究[J]. 唐庚飛,李曉丹,吳艷萍. 中國錳業(yè). 2018(04)
[6]離子膜電解法電沉積回收硫酸鎳體系中金屬鎳的實驗研究[J]. 李韜,王三反,周鍵. 材料導報. 2016(S2)
[7]以電解二氧化錳/多壁碳納米管/紙纖維復合材料作集流體和正極片的高能量柔性鋅錳電池[J]. 劉珍紅,孫曉剛,龐志鵬,吳小勇,聶艷艷,岳立福. 材料導報. 2016(20)
[8]電解錳行業(yè)污染治理技術評估研究[J]. 李旭華,周長波,朱寧芳,王璠,黨春閣,方剛. 環(huán)境工程技術學報. 2013(06)
[9]離子交換膜電解技術在濕法冶金中的應用[J]. 譚翎燕,王訓遒. 化工進展. 2002(12)
博士論文
[1]電解制金屬錳和高錳酸鉀過程中的非線性動力學研究[D]. 丁莉峰.重慶大學 2014
碩士論文
[1]電解金屬錳綠色復合添加劑的研究[D]. 賴穎明.中南大學 2014
本文編號:2935637
【文章來源】:化工進展. 2020年S2期 北大核心
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
單膜雙室同槽電解實驗原理
從圖2和圖3可以看出,產(chǎn)錳率和酸回收率先隨著H2Se O3濃度的增加而增加,并在H2Se O3濃度為0.3g/L時,產(chǎn)錳率和酸回收率均達到最大值,分別為84.89%和79.52%,之后則隨著H2Se O3濃度的增加而下降。能耗和槽電壓的變化情況剛好相反,隨著H2Se O3濃度的增加先下降后上升,當H2Se O3濃度為0.3g/L時,能耗和槽電壓分別由初始的8590k W·h/t和5.13V下降至最小值為5545k W·h/t和4.83V。分析原因可能為H2Se O3首先在陰極被還原為單質(zhì)硒Se,如式(8)[16]。圖3 槽電壓和酸回收率隨亞硒酸濃度的變化情況
圖2 產(chǎn)錳率和能耗隨亞硒酸濃度的變化情況在陰極上沉積的單質(zhì)Se具有較大的電子親和能,由于Se的原子半徑較大,其外層p軌道為4p,較難形成4p-4pπ鍵,但能形成σ鍵,因此多個Se原子易形成多聚分子Sex (x=1~3),在陰極易得電子,被還原成多聚性陰離子并繼續(xù)吸附在陰極上,如式(9)。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]雙膜三室同槽電解金屬錳和微粒電解二氧化錳的控制因素[J]. 徐祺,王三反,孫百超. 材料導報. 2020(14)
[2]2018年中國電解金屬錳行業(yè)市場分析與展望[J]. 李維健,譚蓉,張麗云,梁慧. 中國錳業(yè). 2019(03)
[3]2018年中國電解二氧化錳市場回顧與展望[J]. 李同慶,李慧,張麗云. 中國錳業(yè). 2019(03)
[4]添加劑對雙膜三室錳電積清潔節(jié)能工藝的影響[J]. 李欣怡,王三反,余宏亮,徐祺,姜波. 有色金屬工程. 2019(01)
[5]電解金屬錳后處理工序現(xiàn)狀及改進研究[J]. 唐庚飛,李曉丹,吳艷萍. 中國錳業(yè). 2018(04)
[6]離子膜電解法電沉積回收硫酸鎳體系中金屬鎳的實驗研究[J]. 李韜,王三反,周鍵. 材料導報. 2016(S2)
[7]以電解二氧化錳/多壁碳納米管/紙纖維復合材料作集流體和正極片的高能量柔性鋅錳電池[J]. 劉珍紅,孫曉剛,龐志鵬,吳小勇,聶艷艷,岳立福. 材料導報. 2016(20)
[8]電解錳行業(yè)污染治理技術評估研究[J]. 李旭華,周長波,朱寧芳,王璠,黨春閣,方剛. 環(huán)境工程技術學報. 2013(06)
[9]離子交換膜電解技術在濕法冶金中的應用[J]. 譚翎燕,王訓遒. 化工進展. 2002(12)
博士論文
[1]電解制金屬錳和高錳酸鉀過程中的非線性動力學研究[D]. 丁莉峰.重慶大學 2014
碩士論文
[1]電解金屬錳綠色復合添加劑的研究[D]. 賴穎明.中南大學 2014
本文編號:2935637
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