鉛作為一種工業(yè)與生活中常見的金屬元素,在地殼中的儲(chǔ)量較為豐富。我國鉛礦產(chǎn)出一直位居世界前列,但鉛資源回收率只能達(dá)到約30%,長期來看鉛資源的可持續(xù)利用存在挑戰(zhàn)。鉛酸蓄電池行業(yè)作為鉛資源消費(fèi)的主力,是我國鉛資源回收最重要的領(lǐng)域,火法回收鉛酸蓄電池技術(shù)成熟但回收渠道尚不健全,大量廢棄鉛酸蓄電池流入非正規(guī)回收渠道造成資源與環(huán)境問題;濕法回收的設(shè)備要求低且具有靈活的優(yōu)勢,但是由于電解環(huán)節(jié)能耗、鉛回收率、廢液處理等環(huán)節(jié)存在技術(shù)缺陷一直未能得到廣泛應(yīng)用。本研究以甲基磺酸鉛為電解液并在電解裝置中引入離子交換膜,探究與優(yōu)化電解操作參數(shù),旨在改進(jìn)現(xiàn)有濕法鉛回收鉛的電解工藝,使其靈活的優(yōu)勢得以發(fā)揮,幫助打破鉛回收面臨的困境,推進(jìn)鉛資源綠色可持續(xù)發(fā)展。研究主要圍繞以下幾點(diǎn)開展:(1)鉛的濕法回收中電解精煉裝置的開發(fā)與測試,本研究在傳統(tǒng)的電解精煉鉛裝置中引入陰離子交換膜,既能避免鉛在陽極的損耗又能在陽極室回收酸液,提高鉛回收率并實(shí)現(xiàn)資源回用;(2)以隔膜電解精煉裝置為基礎(chǔ),探究甲基磺酸鉛濃度、電流密度與添加劑用量對于電沉積鉛質(zhì)量的影響總結(jié)最佳的實(shí)驗(yàn)操作條件;(3)結(jié)合鉛晶體生長理論對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象作出分析與解釋,從...

【文章頁數(shù)】：113 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
文中出現(xiàn)字符的指代意義
1 緒論
    1.1 課題研究背景
        1.1.1 鉛資源與鉛酸蓄電池
        1.1.2 鉛酸蓄電池回收技術(shù)現(xiàn)狀
        1.1.3 我國鉛回收面臨的窘境
        1.1.4 濕法回收鉛的優(yōu)勢以及不足
    1.2 課題目的與意義
        1.2.1 研究目的與意義
        1.2.2 本文研究內(nèi)容與創(chuàng)新點(diǎn)
2 實(shí)驗(yàn)原料與分析方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)原料
    2.2 主要儀器設(shè)備與材料
    2.3 主要實(shí)驗(yàn)方法
        2.3.1 鉛的電沉積電化學(xué)分析方法
        2.3.2 裝置中的電沉積實(shí)驗(yàn)方法
        2.3.3 電沉積鉛的分析方法
3 裝置構(gòu)建與電化學(xué)分析
    3.1 基于隔膜的電解裝置構(gòu)建
        3.1.1 材料選擇與電解槽制作
            3.1.1.1 電解槽的加工制作
            3.1.1.2 陰離子交換膜的選擇
            3.1.1.3 添加劑的選擇
            3.1.1.4 陽極板的制作
    3.2 鉛電沉積的電化學(xué)分析
        3.2.1 甲基磺酸體系中鉛的循環(huán)伏安分析
            3.2.1.1 不同甲基磺酸鉛濃度下的循環(huán)伏安分析
            3.2.1.2 不同添加劑用量下的循環(huán)伏安分析
    3.3 本章小結(jié)
4 基于隔膜的鉛電沉積裝置的運(yùn)行測試
    4.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與操作
        4.1.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
        4.1.2 實(shí)驗(yàn)操作
            4.1.2.1 電解液的配制
            4.1.2.2 陰陽電極的處理
            4.1.2.3 陰離子交換膜的處理
            4.1.2.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果的測定
            4.1.2.5 電沉積實(shí)驗(yàn)的操作
    4.2 三種實(shí)驗(yàn)因素對電沉積的影響
        4.2.1 電沉積槽壓與沉積形貌分析
            4.2.1.1 甲基磺酸鉛濃度對槽壓與沉積形貌的影響
            4.2.1.2 乙酸丁酯用量對槽壓與沉積相貌的影響
            4.2.1.3 電流密度對槽壓與沉積相貌的影響
            4.2.1.4 小結(jié)
        4.2.2 能耗與電流效率分析
            4.2.2.1 電沉積質(zhì)量比能耗的計(jì)算
            4.2.2.2 電流效率的計(jì)算
            4.2.2.3 小結(jié)
    4.3 本章總結(jié)
5 鉛電沉積不同形貌成因的機(jī)理分析
    5.1 鉛的電沉積特性
    5.2 鉛電沉積的成核與晶體生長
    5.3 鉛晶體的生長形貌
        5.3.1 晶胞、晶格、晶向與晶面
        5.3.2 本實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)不同晶型的成因
    5.4 本章總結(jié)
6 結(jié)論與建議
    6.1 結(jié)論
    6.2 建議
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄 攻讀碩士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及成果



本文編號(hào)：3875456