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(shí)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(jī)、有機(jī)復(fù)合添加劑亞硒酸、聚丙烯酰胺+硫脲對(duì)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(duì)產(chǎn)錳率、酸回收率以及能耗等都有較大改善。無機(jī)添加劑亞硒酸的最適濃度在0.3g/L時(shí),其產(chǎn)錳率可達(dá)84.9%,酸回收率為79.5%,能耗為5545kW·h/t;有機(jī)復(fù)合添加劑聚丙烯酰胺濃度為0.01g/L、硫脲濃度為0.02g/L時(shí),其產(chǎn)錳率可達(dá)75.1%,酸回收率為76.5%,能耗為6034kW·h/t,此時(shí)電沉積錳表面白皙光亮、均勻細(xì)致,其形貌、質(zhì)量都有很大的改觀。 

【文章來源】：化工進(jìn)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(shí)驗(yàn)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(shí)，產(chǎn)錳率和酸回收率均達(dá)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(dāng)H2Se O3濃度為0.3g/L時(shí)，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(gè)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(xiàn)】：
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(dǎo)報(bào). 2020(14)
[2]2018年中國(guó)電解金屬錳行業(yè)市場(chǎng)分析與展望[J]. 李維健,譚蓉,張麗云,梁慧.  中國(guó)錳業(yè). 2019(03)
[3]2018年中國(guó)電解二氧化錳市場(chǎng)回顧與展望[J]. 李同慶,李慧,張麗云.  中國(guó)錳業(yè). 2019(03)
[4]添加劑對(duì)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(jìn)研究[J]. 唐庚飛,李曉丹,吳艷萍.  中國(guó)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(shí)驗(yàn)研究[J]. 李韜,王三反,周鍵.  材料導(dǎo)報(bào). 2016(S2)
[7]以電解二氧化錳/多壁碳納米管/紙纖維復(fù)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(dǎo)報(bào). 2016(20)
[8]電解錳行業(yè)污染治理技術(shù)評(píng)估研究[J]. 李旭華,周長(zhǎng)波,朱寧芳,王璠,黨春閣,方剛.  環(huán)境工程技術(shù)學(xué)報(bào). 2013(06)
[9]離子交換膜電解技術(shù)在濕法冶金中的應(yīng)用[J]. 譚翎燕,王訓(xùn)遒.  化工進(jìn)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(dòng)力學(xué)研究[D]. 丁莉峰.重慶大學(xué) 2014

碩士論文
[1]電解金屬錳綠色復(fù)合添加劑的研究[D]. 賴穎明.中南大學(xué) 2014



本文編號(hào)：2935637