目前電解鋅過程中,所采用的鉛陽極以制備工藝簡(jiǎn)便、成本低廉、使用方便以及可再回收利用成為主要的陽極材料,但是鉛陽極在使用中仍然存在內(nèi)阻大、密度大、強(qiáng)度低、易溶解、析氧電位過高等弊端,由此造成電解鋅過程的電能無效消耗量大、極板蠕變短路、電極腐蝕損耗大、并污染電解液等問題,為此本研究以提高電極強(qiáng)度和電能單耗為目的,開發(fā)一種具有強(qiáng)度高、導(dǎo)電好、催化活性高的新型陽極,降低電解鋅過程的電能單耗以及提高經(jīng)濟(jì)效益。本項(xiàng)目在前期研究的基礎(chǔ)上獲得云南蒙自礦冶有限責(zé)任公司的支持,提出以密度小、強(qiáng)度高、導(dǎo)電好的金屬A1作為內(nèi)芯、外層包覆傳統(tǒng)鉛合金的Pb/Al復(fù)合陽極材料,在不改變陽極表面與電解液之間的反應(yīng)界面基礎(chǔ)上,利用金屬A1來提高陽極的導(dǎo)電性能；但由于Pb、Al之間屬于非混熔體系,故本研究采用二者之間加入Pb-X合金中間層的方法來解決Pb與A1的相溶問題。Pb/Al復(fù)合陽極的制備采用熱壓擴(kuò)散法制備,通過對(duì)中間層合金成分和制備工藝的溫度、壓力、保溫時(shí)間進(jìn)行正交試驗(yàn),分析了電極的電阻率、極化曲線、Tafel曲線以及交流阻抗數(shù)據(jù),優(yōu)化出了最佳的中間層合金成分和制備工藝,探討不同工藝條件對(duì)其性能的影響；并驗(yàn)證了P... 

【文章來源】：昆明理工大學(xué)云南省

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
目錄
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 濕法煉鋅
        1.2.1 浸出階段
        1.2.2 電解階段
        1.2.3 熔鑄階段
    1.3 濕法煉鋅的能耗現(xiàn)狀及節(jié)能措施
    1.4 陽極材料的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)
        1.4.1 鈦基氧化物涂層陽極
        1.4.2 鋁基陽極
        1.4.3 鋼基陽極
        1.4.4 塑料基陽極
        1.4.5 鉛銀合金陽極
        1.4.6 Pb/Al復(fù)合陽極
    1.5 本論文研究的主要內(nèi)容
        1.5.1 課題的來源
        1.5.2 Pb/Al復(fù)合陽極材料的提出
        1.5.3 本課題研究的主要內(nèi)容
        1.5.4 本課題的研究目的與意義
    1.6 小結(jié)
第2章 Pb/Al復(fù)合陽極的制備及表征
    2.1 實(shí)驗(yàn)器材
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備與儀器
    2.2 實(shí)驗(yàn)研究方案和技術(shù)路線圖
    2.3 工藝條件的選擇及設(shè)計(jì)正交試驗(yàn)
    2.4 Pb/Al復(fù)合陽極試樣的制備
    2.5 電極材料的各種性能測(cè)試方法
        2.5.1 電阻率測(cè)試
        2.5.2 電化學(xué)性能測(cè)試
    2.6 模擬生產(chǎn)對(duì)比實(shí)驗(yàn)
        2.6.1 電解過程及條件控制
        2.6.2 實(shí)驗(yàn)操作
        2.6.3 陽極腐蝕速率
    2.7 本章小結(jié)
第3章 Pb/Al復(fù)合陽極的性能測(cè)試與分析
    3.1 Pb/Al復(fù)合陽極的電阻率測(cè)試與分析
    3.2 電化學(xué)性能測(cè)試與分析
        3.2.1 極化曲線
        3.2.2 Tafel曲線和交流阻抗
第4章 Pb/Al復(fù)合陽極的模擬生產(chǎn)對(duì)比試驗(yàn)
    4.1 中間層X含量對(duì)復(fù)合陽極性能的影響
        4.1.1 槽電壓隨電流密度的變化
        4.1.2 鋅片產(chǎn)量隨電流密度的變化
        4.1.3 電流效率隨電流密度的變化
        4.1.4 電能單耗隨電流密度的變化
        4.1.5 陰極析出產(chǎn)品的變化
    4.2 表面包覆鉛合金中Ag含量對(duì)復(fù)合陽極性能的影響
        4.2.1 槽電壓隨電流密度的變化
        4.2.2 鋅片產(chǎn)量和電流效率隨電流密度的變化
        4.2.3 電能單耗隨電流密度的變化
        4.2.4 陰極析出產(chǎn)品的變化
    4.3 Pb/Al復(fù)合陽極與鉛陽極槽電壓的變化
    4.4 電解液條件對(duì)復(fù)合陽極和鉛陽極性能的影響
        4.4.1 溫度對(duì)兩陽極性能的影響
        4.4.2 酸鋅比對(duì)兩陽極性能的影響
    4.5 陽極腐蝕速率
第5章 結(jié)論與展望
    5.1 主要結(jié)論
    5.2 問題與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄A 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
附錄B 攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研項(xiàng)目


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]擴(kuò)散焊接法制備Pb-Al復(fù)合電極材料的性能[J]. 梁方,竺培顯,周生剛,馬會(huì)宇.  材料熱處理學(xué)報(bào). 2012(01)
[2]稀土Nd摻雜Ti/RuO2-Co3O4電極電催化性能研究[J]. 吳紅軍,王寶輝,阮琴,騰佳,苑丹丹.  稀有金屬材料與工程. 2012(01)
[3]Bi對(duì)Pb-Al層狀復(fù)合電極材料制備與性能的影響[J]. 竺培顯,周生剛,孫勇,陳敬超,黃子良,孫麗達(dá).  稀有金屬材料與工程. 2010(05)
[4]稀土轉(zhuǎn)化膜在金屬材料表面改性中的研究進(jìn)展[J]. 章江洪,張英杰,閆宇星.  稀土. 2009(05)
[5]Pb-Al層狀復(fù)合電極材料制備與性能初探[J]. 周生剛,竺培顯,孫勇,黃子良,孫麗達(dá).  熱加工工藝. 2008(24)
[6]鋅電積用惰性陽極材料的研究現(xiàn)狀[J]. 張冬,郭忠誠(chéng).  云南冶金. 2008(06)
[7]鋅電積用Pb-Ag-Ca-Sr四元合金陽極的陽極極化行為[J]. 衷水平,賴延清,蔣良興,田忠良,李劼,劉業(yè)翔.  中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2008(07)
[8]退火溫度對(duì)冷軋態(tài)3003鋁合金組織性能的影響[J]. 寇生中,徐麗珠,馬英杰.  熱加工工藝. 2008(04)
[9]Ti/SnO2+Sb2O4+CF/PbOx電極的制備及其性能研究[J]. 薛彩霞,梁鎮(zhèn)海.  太原理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2007(05)
[10]我國(guó)鋅冶煉現(xiàn)狀及近年來的技術(shù)進(jìn)展[J]. 蔣繼穆.  中國(guó)有色冶金. 2006(05)

碩士論文
[1]鉛基陽極在鋅電積中的應(yīng)用試驗(yàn)研究[D]. 劉漫博.西安建筑科技大學(xué) 2008
[2]鋅電積用Al基Pb-WC-ZrO2復(fù)合電極材料的研究[D]. 潘君益.昆明理工大學(xué) 2005
[3]Al基SnO2+Sb2O3、SnO2+Sb2O3+MnO2涂層二氧化鉛電極的制備及其應(yīng)用[D]. 曹梅.昆明理工大學(xué) 2005



本文編號(hào)：3066295