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锌电积体系Zn-MnO_(2)同槽电解电化学分析

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有色金属科学与工程 2024年第3期15卷 322-331页

作者：裴启飞郭孟伟邵伟春王恩泽高明远张启波云南驰宏锌锗股份有限公司云南曲靖655011 昆明理工大学冶金与能源工程学院昆明650093

基于循环伏安法、线性伏安法和电化学交流阻抗谱等分析测试并结合电解实验,系统解析了Zn-MnO_(2)同槽电解的电化学过程。研究结果表明:体系中Zn^(2+)的还原和Mn^(2+)的氧化在Mn^(2+)浓度低于10 g/L时互不干扰;Mn^(2+)的电氧化过程受电... 详细信息

基于循环伏安法、线性伏安法和电化学交流阻抗谱等分析测试并结合电解实验,系统解析了Zn-MnO_(2)同槽电解的电化学过程。研究结果表明:体系中Zn^(2+)的还原和Mn^(2+)的氧化在Mn^(2+)浓度低于10 g/L时互不干扰;Mn^(2+)的电氧化过程受电极界面钝化影响,提高Mn^(2+)浓度对同槽电解有利,但Mn^(2+)浓度过高会使氧化性MnO_(4)-生成量增多,导致阴极Zn被化学氧化溶解;升高体系温度能改善Zn-MnO_(2)同槽电解效果,但过高的电解温度(≥80℃)会加速Zn的腐蚀。较优的Zn-MnO_(2)同槽电解条件为:Mn^(2+)浓度为10 g/L,阴阳极电流密度分别为40 mA/cm^(2)和10 mA/cm^(2),电解温度为60℃。该条件下,阴阳极电流效率分别为94.81%和12.16%,吨锌能耗为2456.58 kW·h,阳极产物为ε-MnO_(2)。

关键词：锌电积二氧化锰电解同槽电解阳极钝化电流效率高效电解

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Fe溶蚀法清理阳极泥对Pb-0.6wt.%Ag阳极电化学性能及锌电积的影响(英文)

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2024年

作者：王文军李澜波刘旭袁铁锤高和欣邵阳学院高效动力系统智能制造湖南省重点实验室中南大学粉末冶金国家重点实验室浙江力博实业股份有限公司株洲冶炼集团股份有限公司

本文对比研究了Fe2+溶蚀法和人工法清理阳极泥对铸造Pb-0.6wt.%Ag阳极性能和锌电积的影响。研究结果表明，Fe2+溶蚀法能避免阳极表面氧化膜层受到机械伤害，而传统人工法无法实现，这将使阳极腐蚀速率降低2.33倍，有效减少了电解液和锌... 详细信息

本文对比研究了Fe2+溶蚀法和人工法清理阳极泥对铸造Pb-0.6wt.%Ag阳极性能和锌电积的影响。研究结果表明，Fe2+溶蚀法能避免阳极表面氧化膜层受到机械伤害，而传统人工法无法实现，这将使阳极腐蚀速率降低2.33倍，有效减少了电解液和锌产品的Pb污染。同时，相比人工法，Fe2+溶蚀法清理阳极泥可显著提高阳极的电催化活性，使阳极泥清理后的锌电积初始电耗低至2720 kW·h/t。

关键词： Pb-Ag阳极锌电积阳极泥清理电化学性能

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锌电积阴极板转向输送设备方案设计与选取

湖南有色金属 2024年第1期40卷 56-59页

作者：肖益民长沙有色冶金设计研究院有限公司湖南长沙410019

在锌电积工序中,常规剥锌成套设备布置将剥锌和洗刷放在不同线路上,悬挂极板在剥锌和洗刷工序之间需要进行180°的转向输送,转向输送的可靠性以及快速性影响整个极板剥锌效率,进一步影响车间产能。文章对转向输送的几种设备方案进行介绍... 详细信息

在锌电积工序中,常规剥锌成套设备布置将剥锌和洗刷放在不同线路上,悬挂极板在剥锌和洗刷工序之间需要进行180°的转向输送,转向输送的可靠性以及快速性影响整个极板剥锌效率,进一步影响车间产能。文章对转向输送的几种设备方案进行介绍,对比各种方案的优缺点,为冶金行业极板转向输送的设计和应用提供参考。

关键词：锌电积阴极板输送转向输送

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不同条件下Co^(2+)对锌电积的影响

清洗世界 2024年第2期40卷 68-71,75页

作者：袁宁崔焱邓娜吴婼孙玉孙屹慧昆明学院化学化工学院云南昆明650214

Co^(2+)是湿法炼锌中重点关注的有害杂质之一。以含Co^(2+)的硫酸锌溶液作为模拟研究对象,整体研究含Co^(2+)的硫酸锌溶液中分别存在松醇油和Mg^(2+)时,Co^(2+)对锌电解的影响行为。结果表明,当电积液中不存在松醇油和Mg^(2+)时,Co^(2+... 详细信息

Co^(2+)是湿法炼锌中重点关注的有害杂质之一。以含Co^(2+)的硫酸锌溶液作为模拟研究对象,整体研究含Co^(2+)的硫酸锌溶液中分别存在松醇油和Mg^(2+)时,Co^(2+)对锌电解的影响行为。结果表明,当电积液中不存在松醇油和Mg^(2+)时,Co^(2+)的存在造成了锌板的穿孔,出现了轻微“烧板”现象,需要将电积液中Co^(2+)浓度控制在0.6 mg/L以下。当电积液中加入0.21 g/L的松醇油时,Co^(2+)的含量对锌电积的不利影响比电积液中不存在松醇油时的影响更大,需要将电积液中Co^(2+)浓度控制在0.4 mg/L以下。当Mg^(2+)浓度分别为5 g/L和10 g/L时,需要将电积液中Co^(2+)浓度控制在0.4 mg/L和0.2 mg/L以下。当Mg^(2+)浓度为15 g/L时,电积液中的Co^(2+)应尽量除尽。

关键词：锌电积 Co^(2+)杂质松醇油镁离子电流效率电能消耗

锌电积用Pb-Ag阳极MnO镀膜电化学性能

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中国有色金属学报 2023年

作者：王恩泽郭孟伟邵伟春高明远徐存英张启波昆明理工大学冶金与能源工程学院昆明理工大学省部共建复杂有色金属资源清洁利用国家重点实验室

锌电积用Pb-Ag阳极存在析氧过电位高、表面铅易电化学氧化溶解，造成阴极电锌品质低等突出问题。如何减少阳极的溶铅污染并提升其催化析氧活性、降低反应能耗，成为亟待解决的难题。本文在Pb-Ag阳极表面电沉积一层均匀、致密的MnO2薄膜... 详细信息

锌电积用Pb-Ag阳极存在析氧过电位高、表面铅易电化学氧化溶解，造成阴极电锌品质低等突出问题。如何减少阳极的溶铅污染并提升其催化析氧活性、降低反应能耗，成为亟待解决的难题。本文在Pb-Ag阳极表面电沉积一层均匀、致密的MnO2薄膜以提高电极的催化析氧活性和耐蚀性能。结果表明：在MnSO4-H2SO4溶液中，以200 mL/min的循环速率，80℃下4 mA/cm2电沉积120 min制备的Pb-Ag/MnO2镀膜电极具有最佳的催化析氧和耐蚀性能。Pb-Ag阳极经优化镀膜后，50 mA/cm2下其析氧过电位由936 mV降低为648 mV，腐蚀电流密度由7.03 μA/cm2减小至0.66 μA/cm2；相较于Pb-Ag阳极，基于Pb-Ag/MnO2阳极的15天长周期电锌体系中溶铅量由0.61 mg/L降至0.29 mg/L。

关键词：锌电积 Pb-Ag阳极 MnO 镀膜催化析氧耐蚀性能

锌电积用阳极材料Pb-Ag/PbO电化学性能研究

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湿法冶金 2023年第5期42卷 537-545页

作者：黄艳芳杨泽韩桂洪杨淑珍杨腾蛟郑州大学关键金属河南实验室河南郑州450001 郑州大学化工学院河南郑州450001 河南豫光锌业有限公司河南济源450041

研究了PbO附着于Pb-Ag极板表面对电极电化学性能的影响,通过一步电沉积法获得了Pb-Ag/PbO、Pb-Ag/PbO-Co、Pb-Ag/PbO-Mn、Pb-Ag/PbO-Co-Mn 4种复合阳极。通过X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对电极表面形貌和结构进行表征。在模拟... 详细信息

研究了PbO附着于Pb-Ag极板表面对电极电化学性能的影响,通过一步电沉积法获得了Pb-Ag/PbO、Pb-Ag/PbO-Co、Pb-Ag/PbO-Mn、Pb-Ag/PbO-Co-Mn 4种复合阳极。通过X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对电极表面形貌和结构进行表征。在模拟锌电积体系中,采用循环伏安曲线(CV)、阳极极化曲线、电化学交流阻抗谱(EIS)对电极电化学性能进行了测试。结果表明:PbO呈片状团聚型结构,Co和Mn掺杂后PbO晶粒被细化,利于活性位点的充分暴露;相对于Pb-Ag电极,沉积电极亲水性有效改善,利于多相反应的发生;相对于Pb-Ag阳极,PbO镀层阳极(包含Co、Mn掺杂电极)具有一定的OER催化活性和更好的耐腐蚀性,在锌电积中展现出较低的槽电压。

关键词：锌电积阳极改性金属掺杂亲水性电化学

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锌电积用阳极材料的研究现状

电镀与精饰 2022年第6期44卷 60-66页

作者：胡长宇刘建华许磊昆明理工大学冶金与能源工程学院云南昆明650093 昆明理工大学省部共建复杂有色金属资源清洁利用国家重点实验室云南昆明650093

铅长期以来作为主要的锌电积阳极材料,但该阳极存在超电势高、铅阳极溶解、锌镀层铅污染等问题,因此探寻新的阳极材料成为国内外学者研究的主要方向。本文综述了铅基阳极材料、铝基阳极材料、不锈钢基阳极材料、钛基阳极材料和碳纤维基... 详细信息

铅长期以来作为主要的锌电积阳极材料,但该阳极存在超电势高、铅阳极溶解、锌镀层铅污染等问题,因此探寻新的阳极材料成为国内外学者研究的主要方向。本文综述了铅基阳极材料、铝基阳极材料、不锈钢基阳极材料、钛基阳极材料和碳纤维基阳极材料的研究现状,同时对各阳极材料的优缺点进行了分析,并对锌电积用阳极材料进行了展望。

关键词：锌电积铅基阳极材料铝基阳极材料钛基阳极材料碳纤维基阳极材料

碳烟颗粒掺杂铅基复合阳极的制备及电化学性能研究

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稀有金属材料与工程 2024年第2期53卷 483-489页

作者：张晨沛杨长江赵吕兴李灿李启坤常军昆明理工大学冶金与能源工程学院云南昆明650093 铜仁学院材料与化学工程学院贵州铜仁554300

采用一种快速、低成本的方法制得纳米碳材料-碳烟颗粒(C_(H)),并通过粉末冶金和机械合金化技术制备出铅/碳烟颗粒(Pb/C_(H))复合阳极材料,利用纳米碳材料高比表面积和高催化活性等优点,提高铅基阳极的析氧电催化性。使用场发射扫描电子... 详细信息

采用一种快速、低成本的方法制得纳米碳材料-碳烟颗粒(C_(H)),并通过粉末冶金和机械合金化技术制备出铅/碳烟颗粒(Pb/C_(H))复合阳极材料,利用纳米碳材料高比表面积和高催化活性等优点,提高铅基阳极的析氧电催化性。使用场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、傅里叶红外光谱(FTIR)、循环伏安曲线(CV)和线性扫描伏安曲线(LSV)等测试进行表征。C_(H)呈疏松的球链状,具有丰富的羰基和羟基功能团,是良好的电子和质子传递载体。随着C_(H)含量增加,Pb/C_(H)复合阳极的析氧超电位降低。Pb/1.5%C_(H)(质量分数)复合阳极与纯Pb和传统Pb/0.75%Ag阳极相比,其表观交换电流密度分别提高3和2个数量级。在模拟锌电积条件下,其析氧电位低于铅银合金阳极20m V,较纯铅阳极降低133 mV,具有优异的析氧电催化活性。

关键词：碳烟颗粒复合阳极析氧反应锌电积

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锌电积体系Zn-MnO同槽电解电化学分析

有色金属科学与工程 2023年

作者：裴启飞郭孟伟邵伟春王恩泽高明远张启波云南驰宏锌锗股份有限公司昆明理工大学冶金与能源工程学院

本文基于循环伏安法、线性伏安法和电化学交流阻抗谱等分析测试并结合电解实验，系统解析了Zn-MnO2同槽电解的电化学过程。研究结果表明，体系中Zn2+的还原和Mn2+的氧化在Mn2+浓度低于10 g/L时互不干扰；Mn2+的电氧化过程受电极界面钝... 详细信息

本文基于循环伏安法、线性伏安法和电化学交流阻抗谱等分析测试并结合电解实验，系统解析了Zn-MnO2同槽电解的电化学过程。研究结果表明，体系中Zn2+的还原和Mn2+的氧化在Mn2+浓度低于10 g/L时互不干扰；Mn2+的电氧化过程受电极界面钝化影响，提高Mn2+浓度对同槽电解有利，但Mn2+浓度过高会使氧化性MnO4-生成量增多，导致阴极Zn被化学氧化溶解；升高体系温度能改善Zn-MnO2同槽电解效果，但过高的电解温度(≥ 80℃)会加速Zn的腐蚀。最佳Zn-MnO2同槽电解条件为：Mn2+浓度为10 g/L，阴阳极电流密度分别为40 mA/cm2和10 mA/cm2，电解温度为60 ℃。该条件下，阴阳极电流效率分别为94.81%和12.16%，吨锌能耗为2456.58 kW·h，阳极产物为ε-MnO2。

关键词：锌电积二氧化锰电解同槽电解阳极钝化电流效率高效电解