一、四元合金阳极板在湿法炼锌中的应用(论文文献综述)
李彦龙,李银丽,陈向东,焦晓斌,王长征,王宏伟[1](2021)在《稀土Ce对锌电积用Pb-Ag-Ca-Sr四元合金阳极板性能的改进》文中研究说明Pb-Ag-Ca-Sr四元合金具有较好的力学性能、导电性能和耐腐蚀性能,但合金元素分布不均、性能不稳定、稀贵金属损耗大、制作成本高,制约其在湿法炼锌电积阳极的广泛应用。通过熔炼工艺向Pb-Ag-Ca-Sr四元合金中添加稀土Ce,然后进行轧制,分别考察稀土Ce对Pb-Ag-Ca-Sr四元合金显微组织、力学性能、导电性和耐腐蚀性能的影响。结果表明,添加质量分数为0.04%的稀土Ce后,Pb-Ag-Ca-Sr四元合金的晶粒明显得到细化,抗拉强度、屈服强度和电导率分别提高9%、23%和1.75%,耐腐蚀性能也得到明显提高,稀土Ce对Pb-Ag-Ca-Sr四元合金阳极材料综合性能提升作用强于轧制工艺。
张红菊,张富兵,白宇峰[2](2020)在《锌锭加工成本分析与控制》文中研究指明对湿法炼锌锌锭各工序的加工费要素进行理论分析,结合某公司近年来的加工费及生产实际,指出影响锌锭加工费的关键工序是电解和净化工序,并针对性地提出降低析出锌直流电单耗和锌粉单耗的措施和手段,使电锌加工费下降了70元/t锌。
闫文凯[3](2019)在《铝基铅合金复合阳极表面镀膜及电化学性能的研究》文中提出铝基铅银合金复合阳极拥有较高的机械强度和出色的电化学性能,被加工制造成的栅栏型复合阳极板在锌电积工业应用中处于领先地位。在工业生产中,为了尽可能延长阳极使用寿命和提高阳极材料的电催化活性。通常在阳极材料下槽使用之前,需对阳极材料进行适当的表面预处理来改善阳极的使用性能,本文研究了阳极表面预处理对阳极材料的影响以及不同阳极板连续电解15天后锌产量及槽电压的变化。本文采用电化学方法,扫描电镜(SEM)、X-射线衍射(XRD)以及在工业生产条件下获得的数据对其进行研究,获得了以下结论:(1)采用阳极氧化的方法对铝基铅合金阳极表面进行掺氟和不掺氟两种不同的硫酸溶液体系下预处理,结果表明:掺氟下的铝基铅合金表面膜层连续致密且同时拥有较高的表面粗糙度,整个膜层的厚度平均达到了35μm。通过电化学测试表明掺氟后的复合阳极呈现出了优异的电化学性能。而未掺氟镀膜的阳极表面膜层存在大量缺陷且空隙较多,且膜层厚度仅为3.75μm,电化学性能也不如前者。相比较在两种不同镀液中的镀膜机理,发现氟离子在阳极表面预处理的过程中起着重要的作用,生成的过渡层PbF2隔绝了PbO2与Pb直接接触发生反应,促进了膜层中电催化活性优异的β-PbO2的生成,在镀膜过程当中抑制了阳极表面过快的析氧行为。(2)铝基铅银合金阳极表面预处理过程中,电流密度对表面膜层的生长及电化学性能的影响较大。随着镀膜电流密度的升高,获得的阳极表观交换电流密度主要呈现先增大后减小,5A/dm2条件下镀膜的阳极表面氧化膜中β-PbO2的衍射峰最强,电化学性能优异。而在低电流密度下镀膜的阳极表面疏松多孔,表面活性氧化物PbO2覆盖率不高,电催化活性较差;氟离子浓度也是影响阳极表面镀膜的至关因素,与低氟浓度条件下镀膜相比,高浓度氟离子下膜层的生长不够致密且缺陷较多,电化学性能也不够理想。通过低银和高银铅合金镀膜后对比,发现两者铅合金表面已基本被具有电催化活性的膜层β-PbO2覆盖,在电积锌实验中皆表现优良,且低银镀膜阳极相比未镀膜的高银铅合金具有较好的析氧活性,说明真正起催化作用的是铅合金表面的氧化物膜层。(3)基于较优镀膜条件下分别对栅栏型铝基铅银合金窄板阳极以及宽板阳极进行表面预处理用于锌电积工业。通过连续电解15天对比传统铅合金阳极板的槽电压、锌产量、锌品级以及同一时间节点产生的阳极泥分析。结果表明,在电积锌实际生产的复杂情况下,不同阳极板会对生产中槽电压、锌产量以及阳极泥的产生情况有较大的影响,栅栏型铝基铅银合金窄板阳极的电流效率较高且锌的品质更好,槽电压相对也比较低;电解15天后窄板阳极所产生的阳极泥中含有大量耐腐蚀性、电催化活性的β-PbO2和较多电催化活性的MnO2。
罗晋[4](2019)在《典型湿法炼锌系统主要重金属代谢过程及削污潜力分析》文中研究指明湿法炼锌是典型的重金属高污染行业,亟需开展清洁生产进行前摄性的污染防控。由于缺乏相关数据与合适的分析评估方法以识别清洁生产机会,现技术阶段湿法炼锌系统重金属代谢过程、产污原因、控制点位与削污方式尚不清楚,导致该行业清洁生产水平提升缓慢。本文以典型湿法炼锌系统为对象,分别从过程网络、过程单元内部工艺链、工艺单元3个层面,研究了七种主要重金属(Zn、Mn、Pb、Cd、Cu、Co、Ag)的物质代谢过程,系统研究了产污机制与削污潜力,为重金属削减清洁生产方案的设计提出了针对性建议与核心技术的需求。本论文基于分配系数构建了湿法工段复杂流程重金属的两相多元素物质代谢模型。研究发现,锌焙砂是重金属的主要输入源,酸浸渣、钒渣、钴渣和铜镉渣是湿法炼锌系统重金属输出的主要形式。过程网络分配行为对各重金属产污影响较大,影响程度依次为:Cd(55.75%)>Cu(45.88%)>Co(43.64%)>Ag(27.53%)>Zn、Mn、Pb(0%)。过程网络中的中浸后浓密与预中和后浓密过程单元是可通过采取优化物质分配手段(如加强固液分离)实现重金属污染削减的重要节点。通过将统计熵方法应用于湿法炼锌研究,提出了定量评估物质流污染程度与资源利用潜势的新方法与指标。分析发现,泡板单元是造成重金属沿工艺链污染程度加剧的关键环节(指标S值上升28.8,指标ΔS上升2902.3),应重点考虑采取更高效、节水的工艺技术对泡板单元进行替代,同时加强工艺链上游的物质循环。将能耗与产污行为参数引入关键工艺单元锌电解过程机理模型,阐明了锌电解工艺单元中过生产指标和产污指标间的关系,综合优化了工艺参数。研究表明,阳极副反应贡献了电解总能耗的62%,阳极析氧贡献了酸雾产生量的87%,阳极析锰贡献了阳极泥产生的100%,后续应重点加强对阳极行为的研究。而生产中额外的能耗升高可能将成为通过工艺调控实现削污的主要限制因素。湿法炼锌系统重金属的主要产污机制分可为分配不当、资源损耗和工艺受限三种。其中分配不当是Cu、Cd、Co和Ag的主要产污机制(理论削污率约为27–56%),资源损耗是Zn的主要产污机制(理论削污率约为100%),工艺受限是Mn和Pb的主要产污机制(理论削污率约为13–49%)。现技术阶段,湿法炼锌系统重金属大幅度削减仍一定程度受上游原料供应与下游末端回收环节的影响,需扩大系统边界,协同开展清洁生产,才能进一步实现湿法炼锌行业绿色、可持续发展。
高可攀[5](2017)在《氢气扩散阳极的制备及其在锌电积过程中的应用研究》文中研究说明目前,锌电积阳极材料使用较多的是铅基多元合金,其析氧电位高是亟待解决的重要难题之一。本文在分析国内外锌电积阳极研究现状的基础上,重点对氢气扩散阳极(Hydrogen Diffusion Anode,简称HDA)的制备及其锌电积过程进行了研究。对传统阳极及HDA反应进行了理论对比分析,两者阴极反应均为Zn2++2e=Zn,而 HDA 反应由 H2O-2e=1/2O2↑+2H+变为H2-2e=2H+,避免了析氧电位的产生,将大大降低槽电压。采用化学镀的方法制备了 Pt/C、Pd/C和Pt Pd/C电催化剂,通过TEM、EPMA和电化学测试对其进行了表征。在三种催化剂中,贵金属粒子均很好地覆盖在了碳粉表面,Pt/C催化剂性能最好,其交换电流密度j0=0.094mA/cm2。制备了 HDA的平板基底、送气栅格、气体扩散层、气体反应层和特殊膜五部分。设计并加工了多种HDA平板基底,以此为基对HDA进行了组装。其中气体扩散层,对制备所用的碳纸进行了处理前后的表征,结果表明:碳纸在处理前以柱状纤维的形态存在,它可以让H2和H2O通过;通过处理,柱状纤维细化消失,阻止了 H2O的通过,具有疏水性。本论文用HDA对比传统铅银合金阳极电积锌,研究了不同Zn2+浓度,H2SO4浓度,异极距,电流密度,温度,时间对锌电积槽电压、电流效率、直流电能单耗的影响。结果表明:HDA应用于锌电积过程的槽电压,直流电能单耗明显低于Pb-Ag合金阳极,HDA应用于锌电积过程的电流效率略高于Pb-Ag合金阳极;HDA相对于传统Pb-Ag合金阳极,稳定性稍差,30min以后性能逐渐变差。
赵奇[6](2016)在《电解锌极板腐蚀机理及预防工程技术分析》文中提出我国金属锌年产量近600万吨,其中采用湿法炼锌-电解生产的约80%。硫酸锌溶液电积是湿法炼锌重要的工艺过程,电解车间产生的酸雾及电解液存在的F、Cl离子等现象易造成电解过程的阴阳极板腐蚀,从而影响电锌生产电流效率、成本和产品质量。陕西锌业商洛冶炼厂,锌精矿来源及成分复杂,极板腐蚀现象较以前严重,预防极板腐蚀,延长使用寿命是企业急需解决的共性问题。本文基于腐蚀电化学原理,应用电化学和模拟腐蚀实验等研究方法,对铅阳极及铝合金阴极在硫酸盐溶液体系的的腐蚀性能进行了研究,较为全面地分析了氟、氯离子对极板的腐蚀机理。同时在文献资料及生产数据分析基础上,从极板材料、净化工艺、车间通风等方面,对比分析了减少极板腐蚀的工程技术措施,研究成果可为控制极板腐蚀提供理论依据,有一定的应用价值,相关研究内容及结论如下:(1)模拟腐蚀实验,考察了硫酸锌溶液中氟(氯)离子单因素及混合因素条件下,浓度对极板腐蚀程度的影响。结果表明,随着电解液中氟、氯离子浓度增大,阴极铝板腐蚀程度呈上升趋势,Cl-浓度小于600mg/L时,阴极板不腐蚀,Cl-在600mg/L1000mg/L时,阴极板发生一定程度的腐蚀,当Cl-浓度大于1000mg/L时,铝板腐蚀程度明显加重。电解液中仅存在F-时(实验范围内),对阴阳极板均未造成腐蚀。氟、氯离子共存于电解液时阴极板腐蚀程度较电解液中单独存在氟、氯离子时高,氯离子对阴极板腐蚀作用明显高于氟离子。在氟、氯离子浓度由低到高增加的过程中,阳极板无明显的腐蚀现象发生。(2)极板腐蚀多发生在电解液液面附近,通过XRD分析发现,阳极板表面腐蚀产物主要为Pb的氧化物,还有少量的PbSO4;阴极板表面腐蚀产物主要为ZnSO4和NaAl(SO4)2。(3)极化曲线结果表明:电解液中氟氯离子的存在,都表现出去极化作用,氯离子浓度升高,氢析出加剧,电解液中加入氟离子后没有出现明显的氢析出现象。循环伏安曲线结果表明氯离子使阴极产物的还原电位升高,氟离子抑制还原产物析出;交流阻抗图表明随着电解液中加入氟(氯)离子且浓度增大的情况下,锌沉积会变得越来越困难。(4)针对目前电解车间实际采用的通风方式(密闭车间下部负压抽风或开敞车间顶部强制通风),通过模拟实验,考察了两种工作环境下,车间通风条件对极板腐蚀的影响。结果表明:在电解液中氟氯离子浓度相同的情况下,密闭工作环境条件下,随着车间抽风换气量的增加,极板的腐蚀程度呈明显的下降趋势,而开敞工作环境条件下,极板腐蚀程度保持相对稳定,极板损失率一般维持在11%上下。当车间抽风换气量低于130m3/min时,密闭环境下的极板损失率较高,当车间抽风换气量高于130m3/min时,开敞环境下的极板损失率反而较高。(5)在相同的模拟实验条件下,对新型二氧化铅阳极、四元合金阳极以及二元合金阳极的耐腐蚀性进行了对比实验,结果表明:二氧化铅阳极的耐腐蚀最好,四元合金阳极次之,二元合金阳极腐蚀速率最快。(6)综合考虑陕西锌业的生产现状,减少极板腐蚀可行措施如下:浸出净化时使用铜渣除氯;严格控制外购极板质量;减少车间酸雾;采用负压通风,加大车间换气速率;采用新型阳极,尽快进行新型二氧化铅阳极板的工业试验,全面考察其性能及经济性。
何启贤,袁学韬[7](2016)在《晶界工程优化的多元合金阳极在锌电积中的应用》文中研究表明锌电积用阳极普遍采用多元阳极合金材料,晶界工程制备铅银钙锶四元合金阳极的特殊晶界比例低,抗腐蚀能力高于常规铸造四元阳极。将晶界工程优化的四元阳极与常规方法制造的阳极同等工况下进行对比试验,腐蚀速率明显降低,平均工作寿命延长30.5%。阳极材料消耗降低35%,电解效率为91.6%,电解效率提高1.1%,平均吨锌直流电耗降低37.5 k Wh。
朱贞平,黄云东,李启龙[8](2015)在《湿法炼锌铅银合金阳极板制备关键技术》文中提出介绍了阳极板的基本种类,并以铅银合金阳极板作为分析对象,阐述了提高阳极板质量的关键制备技术,对同行业具有一定的借鉴意义。
何鑫,周娴娴,罗裕志[9](2014)在《压延四元阳极板在湿法锌冶炼应用的优势和不足》文中认为压延四元合金阳极板在湿法锌冶炼的运行实践,与传统铅银阳极相比,四元合金阳极具有成本低、机械强度好、寿命长和耗电低的特点。
杨小勇[10](2014)在《Pb/Al复合阳极的制备及其在电解锌中的性能研究》文中研究说明目前电解锌过程中,所采用的铅阳极以制备工艺简便、成本低廉、使用方便以及可再回收利用成为主要的阳极材料,但是铅阳极在使用中仍然存在内阻大、密度大、强度低、易溶解、析氧电位过高等弊端,由此造成电解锌过程的电能无效消耗量大、极板蠕变短路、电极腐蚀损耗大、并污染电解液等问题,为此本研究以提高电极强度和电能单耗为目的,开发一种具有强度高、导电好、催化活性高的新型阳极,降低电解锌过程的电能单耗以及提高经济效益。本项目在前期研究的基础上获得云南蒙自矿冶有限责任公司的支持,提出以密度小、强度高、导电好的金属A1作为内芯、外层包覆传统铅合金的Pb/Al复合阳极材料,在不改变阳极表面与电解液之间的反应界面基础上,利用金属A1来提高阳极的导电性能;但由于Pb、Al之间属于非混熔体系,故本研究采用二者之间加入Pb-X合金中间层的方法来解决Pb与A1的相溶问题。Pb/Al复合阳极的制备采用热压扩散法制备,通过对中间层合金成分和制备工艺的温度、压力、保温时间进行正交试验,分析了电极的电阻率、极化曲线、Tafel曲线以及交流阻抗数据,优化出了最佳的中间层合金成分和制备工艺,探讨不同工艺条件对其性能的影响;并验证了Pb/Al复合阳极在实际电解锌过程中的应用效果,制作出了尺寸为6mm×150mm×170mm大小的阳极,考察不同中间层X含量和表面包覆铅合金中Ag含量对槽电压、上板量、电流效率、电能单耗以及阴极锌品质的综合影响,并与传统铅阳极进行对比。最后,本实验还在不同电解温度和酸锌比条件下将优化出的复合阳极与铅阳极的最优适合范围,筛选出适应于复合阳极的温度和酸锌比,并对比其在相同电解条件下的腐蚀率,考察复合阳极的耐蚀性能。研究结果表明,Pb/Al复合阳极的最佳制备工艺为:过渡中间层Pb-X合金中X含量为5.0%、表面为传统铅合金、热压复合温度300℃、压力25MPa、保温时间1.0h。其极化曲线、Tafel曲线和交流阻抗图显示,与传统铅阳极相比,复合阳极的过钝化电位降低61mV,且开路电位和阻抗谱半径较大,说明其耐蚀性强。通过对复合阳极的不同中间层合金X含量和表面Ag含量进行模拟对比实验,结果表明,中间层中X含量为5.0%、表面传统铅合金的复合阳极与传统铅阳极相比表现出最优的电流效率和电能单耗,且当电流密度为450A/m2时,单耗降低5.69%;若以我国锌的年产量600万吨计算,可节省约4亿元人民币;而在对电解液温度和酸锌比对两阳极性能的优化实验中,当温度高于31℃、酸锌比小于2.83时复合阳极更能表现出其优越性能。总之,与传统铅阳极相比,Pb/A1复合阳极槽电压低100mV、节省电耗5.69%的优点,在电解锌中能起到降低电能单耗的作用,能达到节能降耗的目的。
二、四元合金阳极板在湿法炼锌中的应用(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、四元合金阳极板在湿法炼锌中的应用(论文提纲范文)
(1)稀土Ce对锌电积用Pb-Ag-Ca-Sr四元合金阳极板性能的改进(论文提纲范文)
1 试验原理 |
2 试验材料和步骤 |
2.1 试验材料 |
2.2 试验步骤 |
3 结果与讨论 |
3.1 显微组织 |
3.2 力学性能 |
3.3 导电性 |
3.4 耐腐蚀性 |
4 结论 |
(2)锌锭加工成本分析与控制(论文提纲范文)
1 锌锭成本分析 |
1.1 锌锭加工成本构成及分析要点 |
1.2 锌锭加工过程中主要可变成本 |
1.3 锌锭加工成本分析要点 |
2 主要影响因素 |
2.1 锌锭加工成本完成情况 |
2.2 锌锭生产变动单位成本完成情况 |
3 控制措施 |
3.1 电耗影响因素及控制措施 |
3.1.1 电耗影响分析 |
3.1.2 降低电解直流电单耗的主要措施 |
1.稳定新液质量控制。 |
2.合理控制电解液温度。 |
3.电解液中酸锌比控制。 |
4.消除或减少系统漏电,提高电流效率。 |
5.减少导体、接触点电阻。 |
6.提高整流设备的效率。 |
7.铅基四元合金阳极板的使用。 |
3.2 锌粉单耗影响因素及控制措施 |
1.中上清含杂影响: |
2.锌粉的质量: |
3.产量稳定: |
4 结 论 |
(3)铝基铅合金复合阳极表面镀膜及电化学性能的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 锌冶金概述 |
1.2 锌电积阳极材料的研究现状 |
1.2.1 铅基阳极 |
1.2.2 钛基阳极 |
1.2.3 铝基阳极 |
1.3 铅基表面改性阳极材料 |
1.3.1 铅基表面复合材料 |
1.3.2 铅基表面预处理 |
1.4 铅合金表面化学反应 |
1.4.1 成膜反应 |
1.4.2 析氧反应 |
1.5 论文的研究内容和意义 |
1.5.1 主要研究内容 |
1.5.2 研究意义 |
第二章 实验部分 |
2.1 实验材料与实验仪器 |
2.1.1 实验材料 |
2.1.2 实验仪器 |
2.2 实验试样的制备 |
2.3 电化学测试 |
2.3.1 循环伏安曲线(CV) |
2.3.2 阳极极化曲线(LSV) |
2.3.3 交流阻抗谱(EIS) |
2.4 物相与表面形貌分析 |
2.4.1 X射线衍射(XRD) |
2.4.2 X射线光电子能谱(XPS) |
2.4.3 扫描电子显微镜(SEM) |
第三章 镀膜对铝基铅合金阳极性能的影响 |
3.1 铝基铅合金阳极的制备与表征 |
3.1.1 铝基体表面预镀锡研究 |
3.1.2 铝基铅合金的电流传输机理 |
3.2 铝基铅合金阳极表面膜层的物相形貌分析 |
3.2.1 不同溶液体系下膜层的XRD分析 |
3.2.2 不同溶液体系下膜层的XPS分析 |
3.2.3 不同溶液体系下膜层的表面形貌分析 |
3.2.4 不同溶液体系下膜层的横截面分析 |
3.3 铝基铅合金阳极表面镀膜机理 |
3.4 铝基铅合金镀膜阳极的电化学性能 |
3.4.1 循环伏安曲线 |
3.4.2 阳极极化曲线 |
3.4.3 交流阻抗曲线 |
3.5 本章小结 |
第四章 镀膜因素对铝基铅合金表面膜层的影响 |
4.1 电流密度对表面膜层性能的影响 |
4.1.1 不同电流密度下膜层的XRD分析 |
4.1.2 不同电流密度下膜层的SEM分析 |
4.1.3 不同电流密度下镀膜后阳极的电化学性能 |
4.2 氟离子浓度对表面膜层性能的影响 |
4.2.1 不同氟离子浓度下膜层的XRD分析 |
4.2.2 不同氟离子浓度下膜层的SEM分析 |
4.2.3 不同氟离子浓度下镀膜后阳极的电化学性能 |
4.3 低银和高银铅合金对表面膜层性能的影响 |
4.3.1 不同银含量下膜层的XRD分析 |
4.3.2 不同银含量下膜层的SEM分析 |
4.3.3 不同银含量下镀膜后阳极的电化学性能 |
4.4 本章小结 |
第五章 镀膜阳极板在电积锌工业生产中的应用 |
5.1 电解15 天后不同阳极板表面阳极泥的形貌分析 |
5.2 电解15 天后不同阳极板表面阳极泥的物相分析 |
5.3 槽电压 |
5.4 锌产量 |
5.5 本章小结 |
第六章 结论和展望 |
6.1 主要结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(4)典型湿法炼锌系统主要重金属代谢过程及削污潜力分析(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.1.1 我国锌冶炼概况 |
1.1.2 湿法炼锌行业重金属污染来源与特征 |
1.1.3 湿法炼锌行业清洁生产需求 |
1.2 清洁生产、清洁生产机会识别及其方法 |
1.2.1 清洁生产与清洁生产机会识别 |
1.2.2 清洁生产机会识别方法概述 |
1.3 湿法炼锌重金属物质代谢与削污潜力研究现状 |
1.3.1 物质平衡与物质流分析 |
1.3.2 过程机理建模 |
1.3.3 物质代谢评估 |
1.4 研究目的、研究内容和研究技术路线 |
1.4.1 研究目的 |
1.4.2 研究内容 |
1.4.3 研究技术路线 |
第2章 湿法炼锌系统过程单元识别及重金属污染特征分析 |
2.1 研究方法 |
2.1.1 研究对象 |
2.1.2 数据获取 |
2.1.3 样品分析 |
2.2 过程单元与产污点位识别 |
2.2.1 湿法工段重金属相关主要过程单元及产污点位 |
2.2.2 综合利用系统重金属相关主要过程单元及资源回收点位 |
2.3 输入、输出物质流中重金属分布 |
2.3.1 重金属在输入物质流中的含量、分布 |
2.3.2 重金属在输出物质流中的含量、分布 |
2.4 输入、输出物质流的物相及微观形貌 |
2.4.1 物相分析 |
2.4.2 微观形貌分析 |
2.5 主要输出物质流中废渣的浸出毒性鉴别 |
2.6 本章小结 |
第3章 湿法工段过程网络重金属物质代谢研究 |
3.1 研究方法 |
3.1.1 物质流分析 |
3.1.2 评估方法与评估指标 |
3.2 过程网络分析 |
3.2.1 模型验证 |
3.2.2 重金属在过程网络中的分布 |
3.2.3 基于工艺特性对网络结构简化 |
3.3 重金属稀释浓缩特性分析 |
3.3.1 重金属在湿法工段中的稀释浓缩特性变化 |
3.3.2 重金属在过程网络中的稀释浓缩特性变化 |
3.4 重金属在过程网络及过程单元输出物质流的分配 |
3.4.1 重金属在过程网络输出物质流的分配 |
3.4.2 重金属在过程单元输出物质流的分配 |
3.5 本章小结 |
第4章 锌电解车间工艺链重金属物质代谢研究 |
4.1 研究方法 |
4.1.1 物质流分析 |
4.1.2 评估方法与评估指标 |
4.2 电解车间工艺链物质流分析 |
4.2.1 主要工艺单元及物质流识别 |
4.2.2 工艺单元特点及工艺链结构分析 |
4.3 电解车间物质平衡分析与指标评估 |
4.3.1 电解车间重金属物质平衡分析 |
4.3.2 基于S与 ΔS指标的物质流评估 |
4.4 资源损耗潜势评估及清洁生产削污策略选择 |
4.5 锌电解车间清洁生产实施案例验证 |
4.5.1 工艺单元清洁生产策略分析 |
4.5.2 系统整体评估与清洁生产案例验证 |
4.6 本章小结 |
第5章 锌电解槽工艺单元重金属物质代谢研究 |
5.1 研究方法 |
5.1.1 电化学反应模拟 |
5.1.2 锌电解槽模型构建 |
5.2 基于电化学模型的锌电解过程瞬态研究 |
5.2.1 电流效率的模型验证 |
5.2.2 预设工况下的参数影响 |
5.3 基于电解槽模型的锌电解过程稳态研究 |
5.3.1 电解槽流场分析与模型简化 |
5.3.2 电解槽模型工艺参数对各指标的影响 |
5.4 工艺参数对生产及产污指标的影响与作用机制 |
5.4.1 电解槽模型工艺参数的灵敏度分析 |
5.4.2 锌电解过程能耗及产污机制分析 |
5.4.3 实际生产限制条件下的锌酸比优化 |
5.5 本章小结 |
第6章 基于物质代谢特征的湿法炼锌系统削污潜力分析 |
6.1 研究方法 |
6.2 湿法工段过程网络削污潜力分析 |
6.2.1 过程网络层面的湿法工段产污贡献分析 |
6.2.2 过程网络层面的湿法工段清洁生产技术需求分析 |
6.3 锌电解车间工艺链削污潜力分析 |
6.3.1 工艺链层面的锌电解车间产污贡献分析 |
6.3.2 工艺链层面的锌电解车间清洁生产技术需求分析 |
6.4 锌电解槽工艺单元削污潜力分析 |
6.4.1 工艺单元层面的锌电解槽产污贡献分析 |
6.4.2 工艺单元层面的锌电解槽清洁生产技术需求分析 |
6.5 本章小结 |
第7章 结论与建议 |
7.1 结论 |
7.2 建议 |
参考文献 |
致谢 |
附录A 湿法工段过程网络物质流信息 |
附录B 锌电解车间工艺链物质流信息 |
个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 |
(5)氢气扩散阳极的制备及其在锌电积过程中的应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 锌电积阳极的研究现状 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 铅基合金阳极材料 |
1.1.3 钛基涂层阳极 |
1.1.4 其他阳极材料 |
1.2 氢气扩散阳极的提出与研究现状 |
1.2.1 氢气扩散阳极的提出 |
1.2.2 质子交换膜的研究现状 |
1.2.3 催化剂的研究现状 |
1.3 研究内容与意义 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 研究意义 |
1.3.3 课题的创新 |
第二章 理论分析 |
2.1 普通阳极电积锌的电极反应 |
2.1.1 阴极反应 |
2.1.2 阳极反应 |
2.2 HDA电积锌的电极反应 |
2.2.1 阴极反应 |
2.2.2 阳极反应 |
2.3 氢气吸附原理 |
第三章 试验材料、仪器及研究方法 |
3.1 试验材料及仪器 |
3.1.1 试验材料 |
3.1.2 试验仪器 |
3.2 试验方法 |
3.2.1 催化剂制备装置 |
3.2.2 催化剂制备工艺流程 |
3.2.3 气体扩散层制备工艺流程 |
3.2.4 催化反应层制备工艺流程 |
3.3 催化剂性能表征 |
3.3.1 电化学测试 |
3.3.2 电子探针(EPMA) |
3.3.3 透射电子显微镜(TEM) |
3.3.4 红外吸收光谱检测 |
3.4 HDA锌电积过程指标表征 |
3.4.1 槽电压 |
3.4.2 电流效率 |
3.4.3 直流电能单耗 |
第四章 氢气扩散阳极的制备 |
4.1 氢气扩散阳极结构 |
4.1.2 平板基底 |
4.1.3 送气栅格 |
4.1.4 气体扩散层 |
4.1.5 气体反应层 |
4.1.6 特殊膜 |
4.2 HDA用催化剂的制备 |
4.2.1 氢分子吸附催化剂的选择 |
4.2.2 催化剂的制备及性能研究 |
4.3 氢气扩散阳极各部分的制备及组装 |
4.3.1 平板基底和送气栅格的制备 |
4.3.2 气体扩散层的制备 |
4.3.3 气体反应层的制备 |
4.3.4 质子交换膜的预处理 |
4.3.5 氢气扩散阳极的组装 |
4.4 小结 |
第五章 HDA应用于锌电积试验与结果讨论 |
5.1 概述 |
5.2 锌离子浓度对锌电积的影响 |
5.2.1 槽电压 |
5.2.2 电流效率 |
5.2.3 直流电能单耗 |
5.3 硫酸浓度对锌电积的影响 |
5.3.1 槽电压 |
5.3.2 电流效率 |
5.3.3 直流电能单耗 |
5.4 异极距对锌电积的影响 |
5.4.1 槽电压 |
5.4.2 电流效率 |
5.4.3 直流电能单耗 |
5.5 电流密度对锌电积的影响 |
5.5.1 槽电压 |
5.5.2 电流效率 |
5.5.3 直流电能单耗 |
5.6 温度对锌电积的影响 |
5.6.1 槽电压 |
5.6.2 电流效率 |
5.6.3 直流电能单耗 |
5.7 时间对锌电积的影响 |
5.7.1 槽电压 |
5.7.2 电流效率 |
5.7.3 直流电能单耗 |
5.8 小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.1.1 电积锌过程 |
6.1.2 催化剂的制备与研究 |
6.1.3 HDA的制备 |
6.1.4 HDA用于锌电积试验 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(6)电解锌极板腐蚀机理及预防工程技术分析(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 前言 |
1.2 湿法炼锌工艺 |
1.3 电解锌工艺 |
1.3.1 电解原理 |
1.3.2 电积锌电极反应 |
1.3.3 电流效率与电压效率 |
1.4 杂质对锌电积过程的影响 |
1.4.1 杂质的分类 |
1.4.2 电积液中的腐蚀杂质离子 |
1.5 金属腐蚀与电积锌生产 |
1.5.1 概述 |
1.5.2 金属腐蚀的破坏形式 |
1.5.3 电积锌极板的腐蚀类型 |
1.6 金属腐蚀的电化学研究方法 |
1.6.1 极化曲线 |
1.6.2 循环伏安曲线 |
1.6.3 交流阻抗谱 |
1.7 课题研究背景及内容 |
1.7.1 课题背景 |
1.7.2 研究内容 |
2 实验方法与装置 |
2.1 实验原理 |
2.2 实验仪器及试剂 |
2.2.1 电解液的配制 |
2.2.2 阴阳电极材料 |
2.3 实验参数的确定 |
2.3.1 实验温度 |
2.3.2 电流密度 |
2.3.3 槽电压 |
2.3.4 电积液循环制度 |
2.4 实验装置 |
2.5 实验分析方法 |
2.5.1 电解液中氟离子浓度测定 |
2.5.2 电解液中氯离子浓度测定 |
2.6 实验步骤 |
3 腐蚀实验 |
3.1 前言 |
3.2 氟氯离子对极板腐蚀的影响 |
3.2.1 单因素实验结果 |
3.2.2 双因素实验结果 |
3.3 极板腐蚀机理分析 |
3.3.1 阳极板腐蚀物相分析 |
3.3.2 阴极板腐蚀物相分析 |
3.4 腐蚀机理分析 |
3.5 本章小结 |
4 车间通风方式对极板腐蚀的影响实验 |
4.1 电解车间的通风方式 |
4.2 模拟实验结果与讨论 |
4.3 电解车间风机抽气速率的确定 |
4.4 本章小结 |
5 氟、氯在锌电积过程中的行为 |
5.1 前言 |
5.2 极化曲线 |
5.3 循环伏安曲线 |
5.4 交流阻抗图 |
5.5 本章小结 |
6 极板腐蚀的预防工程技术 |
6.1 引言 |
6.2 降低酸雾含量 |
6.3 采用新型极板材料 |
6.3.1 提高阳极质量 |
6.3.2 新型极板研究 |
6.4 新型二氧化铅阳极腐蚀实验 |
6.5 本章小结 |
7 结论与建议 |
7.1 结论 |
7.2 建议 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(7)晶界工程优化的多元合金阳极在锌电积中的应用(论文提纲范文)
1 晶界工程( GBE) 优化的锌电积用多元合金阳极 |
1. 1 锌电积用阳极材料的选择 |
1. 2 GBE优化的Pb - Ag - Ca - Sr四元阳极的制备 |
1. 3 GBE优化的Pb - Ag - Ca - Sr四元合金阳极特征 |
2 GBE优化的Pb - Ag - Ca - Sr四元合金阳极在锌电积中的应用试验 |
2.1 GBE阳极与传统阳极在电流效率方面的差异 |
2. 2 GBE阳极与传统阳极在使用寿命方面的差异 |
3 讨论 |
4 结论 |
(9)压延四元阳极板在湿法锌冶炼应用的优势和不足(论文提纲范文)
1 前言 |
2 铅银合金阳极板在湿法炼锌的化学行为 |
3 阳极板在湿法炼锌生产要求 |
4 多元阳极板特点 |
4.1 Pb—Ag二元合金阳 |
4.2 Pb—Ag—Ca三元合金 |
4.3 Pb—Ag—sr—Ca四元合金阳极 |
4.4 四元合金阳极与二元阳极板、三元阳极板的生产对比 |
5 压延阳极与传统铸造阳极的对比 |
6 经济效益分析 |
7 结语 |
(10)Pb/Al复合阳极的制备及其在电解锌中的性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
目录 |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 湿法炼锌 |
1.2.1 浸出阶段 |
1.2.2 电解阶段 |
1.2.3 熔铸阶段 |
1.3 湿法炼锌的能耗现状及节能措施 |
1.4 阳极材料的研究现状与发展趋势 |
1.4.1 钛基氧化物涂层阳极 |
1.4.2 铝基阳极 |
1.4.3 钢基阳极 |
1.4.4 塑料基阳极 |
1.4.5 铅银合金阳极 |
1.4.6 Pb/Al复合阳极 |
1.5 本论文研究的主要内容 |
1.5.1 课题的来源 |
1.5.2 Pb/Al复合阳极材料的提出 |
1.5.3 本课题研究的主要内容 |
1.5.4 本课题的研究目的与意义 |
1.6 小结 |
第2章 Pb/Al复合阳极的制备及表征 |
2.1 实验器材 |
2.1.1 实验材料 |
2.1.2 实验设备与仪器 |
2.2 实验研究方案和技术路线图 |
2.3 工艺条件的选择及设计正交试验 |
2.4 Pb/Al复合阳极试样的制备 |
2.5 电极材料的各种性能测试方法 |
2.5.1 电阻率测试 |
2.5.2 电化学性能测试 |
2.6 模拟生产对比实验 |
2.6.1 电解过程及条件控制 |
2.6.2 实验操作 |
2.6.3 阳极腐蚀速率 |
2.7 本章小结 |
第3章 Pb/Al复合阳极的性能测试与分析 |
3.1 Pb/Al复合阳极的电阻率测试与分析 |
3.2 电化学性能测试与分析 |
3.2.1 极化曲线 |
3.2.2 Tafel曲线和交流阻抗 |
第4章 Pb/Al复合阳极的模拟生产对比试验 |
4.1 中间层X含量对复合阳极性能的影响 |
4.1.1 槽电压随电流密度的变化 |
4.1.2 锌片产量随电流密度的变化 |
4.1.3 电流效率随电流密度的变化 |
4.1.4 电能单耗随电流密度的变化 |
4.1.5 阴极析出产品的变化 |
4.2 表面包覆铅合金中Ag含量对复合阳极性能的影响 |
4.2.1 槽电压随电流密度的变化 |
4.2.2 锌片产量和电流效率随电流密度的变化 |
4.2.3 电能单耗随电流密度的变化 |
4.2.4 阴极析出产品的变化 |
4.3 Pb/Al复合阳极与铅阳极槽电压的变化 |
4.4 电解液条件对复合阳极和铅阳极性能的影响 |
4.4.1 温度对两阳极性能的影响 |
4.4.2 酸锌比对两阳极性能的影响 |
4.5 阳极腐蚀速率 |
第5章 结论与展望 |
5.1 主要结论 |
5.2 问题与展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录A 攻读硕士学位期间发表的论文 |
附录B 攻读硕士学位期间参加的科研项目 |
四、四元合金阳极板在湿法炼锌中的应用(论文参考文献)
- [1]稀土Ce对锌电积用Pb-Ag-Ca-Sr四元合金阳极板性能的改进[J]. 李彦龙,李银丽,陈向东,焦晓斌,王长征,王宏伟. 中国冶金, 2021(08)
- [2]锌锭加工成本分析与控制[J]. 张红菊,张富兵,白宇峰. 湖南有色金属, 2020(05)
- [3]铝基铅合金复合阳极表面镀膜及电化学性能的研究[D]. 闫文凯. 昆明理工大学, 2019(08)
- [4]典型湿法炼锌系统主要重金属代谢过程及削污潜力分析[D]. 罗晋. 清华大学, 2019(06)
- [5]氢气扩散阳极的制备及其在锌电积过程中的应用研究[D]. 高可攀. 昆明理工大学, 2017(01)
- [6]电解锌极板腐蚀机理及预防工程技术分析[D]. 赵奇. 西安建筑科技大学, 2016(02)
- [7]晶界工程优化的多元合金阳极在锌电积中的应用[J]. 何启贤,袁学韬. 湖南有色金属, 2016(01)
- [8]湿法炼锌铅银合金阳极板制备关键技术[J]. 朱贞平,黄云东,李启龙. 云南冶金, 2015(06)
- [9]压延四元阳极板在湿法锌冶炼应用的优势和不足[J]. 何鑫,周娴娴,罗裕志. 大众科技, 2014(09)
- [10]Pb/Al复合阳极的制备及其在电解锌中的性能研究[D]. 杨小勇. 昆明理工大学, 2014(01)