阅读说明：本技术 一种无酸雾产生的电沉积锌方法 (Zinc electrodeposition method without acid mist generation ) 是由 蒋航宇 董飘平 朱富龙 刘宇豪 于 2019-12-16 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种无酸雾产生的电沉积锌方法。本发明的方法包括步骤：将合格的锌反萃液经过除油后通过蠕动泵输送至电解槽中；称取适量的骨胶配置骨胶溶液,电解的过程中作为添加剂通过添加泵加入电解槽中；将阳极板放入电解槽中,打开直流电源、循环泵和添加剂添加泵,最后放入阴极板调至合适的电沉积参数开始电沉积锌；一段时间后将阴极板取出经过烫洗、剥板得到锌板。本发明有效解决了电沉积过程产生的酸雾问题；电沉积过程中阳极不会产生阳极泥,减少了定期清理电解槽的工作,操作简单,提高了设备利用率及产能。(The invention discloses an electrodeposition method of zinc without acid mist generation. The method of the invention comprises the following steps: deoiling the qualified zinc stripping solution, and conveying the deoiled zinc stripping solution to an electrolytic bath through a peristaltic pump; weighing a proper amount of bone glue to prepare a bone glue solution, and adding the bone glue solution serving as an additive into an electrolytic cell through an adding pump in the electrolytic process; putting the anode plate into an electrolytic bath, turning on a direct-current power supply, a circulating pump and an additive adding pump, and finally putting the anode plate into the cathode plate to adjust to proper electrodeposition parameters to start electrodeposition of zinc; and taking out the cathode plate after a period of time, and performing hot-washing and plate stripping to obtain the zinc plate. The invention effectively solves the problem of acid mist generated in the electrodeposition process; the anode does not produce anode mud in the electrodeposition process, the work of cleaning the electrolytic cell regularly is reduced, the operation is simple, and the equipment utilization rate and the capacity are improved.)

一种无酸雾产生的电沉积锌方法

技术领域

本发明属于电化学技术领域，具体地说是一种无酸雾产生电沉积锌方法。

背景技术

传统Zn的电沉积基本上都是在硫酸盐体系下进行的，在锌电积过程中当电流通过电积液时，阴极发生锌离子沉积过程，阳极有氧气析出。锌电积过程的电化学反应如下：

阴极反应：Zn²⁺+2e^-＝Zn，

阳极反应：H₂O-2e^-＝2H⁺+1/2O₂，

总反应为：Zn²⁺+H₂O＝Zn+1/2O₂+2H⁺。

大部分氧在阳极表明形成气泡并吸附少量的酸和水溢出电解槽形成酸雾。酸雾一方面造成设备腐蚀，另一方面造成环境污染。因此，在环保要求越来越严格的情况下寻找一种无酸雾产生的电沉积锌方法迫在眉睫。

发明内容

基于传统湿法冶金电沉积锌产生的酸雾问题，本发明提出一种无酸雾产生的电沉积锌方法，以有效解决电沉积过程产生的酸雾问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种无酸雾产生的电沉积锌方法，其包括步骤：

A、将合格的锌反萃液经过除油后通过蠕动泵输送至电解槽中(液面到溢流口水平面)；

B、称取适量的骨胶配置骨胶溶液，电解的过程中作为添加剂通过添加泵加入电解槽中；

C、将阳极板放入电解槽中，打开直流电源、循环泵和添加剂添加泵，最后放入阴极板调至合适的电沉积参数开始电沉积锌；

D、电沉积锌完毕后将阴极板取出经过烫洗、剥板得到锌板。

本发明的整个过程无刺激性酸雾产生。

作为上述方法的补充，步骤A中，锌反萃液中含Muse501 160～180g/L和锌含量100～130g/L。

作为上述方法的补充，步骤A中，锌反萃液中Cu≤1mg/L、Cd≤0.05mg/L、Fe≤5mg/L、Co≤0.05mg/L、Ni≤0.05mg/L、Pb≤1mg/L、Sn≤0.01mg/L、Sb≤0.01mg/L、As≤0.01mg/L。

作为上述方法的补充，步骤A中，进入电解槽中的锌反萃液油含量小于1ppm。

作为上述方法的补充，步骤B中，骨胶添加量为300～1000g/t Zn。

作为上述方法的补充，步骤C中，电沉积参数电流密度为100～1000A/m²。

作为上述方法的补充，步骤C中，电沉积参数温度为35～50℃。

作为上述方法的补充，步骤C中，电沉积参数电解液循环量为20～100L/h。

作为上述方法的补充，步骤C中，电沉积参数极间距为40～100mm。

作为上述方法的补充，步骤C中，电解阳极板为钛基二氧化铅材质，阴极板为铝板。

本发明具有的有益效果是：

1、本发明在Muse501体系下电沉积锌的方法避免了酸雾的产生，减少了环境污染和设备腐蚀问题。

2、本发明结合萃取工艺可循环利用Muse501，降低生产成本。

3、本发明电沉积过程中阳极无阳极泥产生，减少了定期清理电解槽的工作，提高了设备利用率及生产效率。

4、本发明电效高，操作简单，便于工业化生产。

具体实施方式

本发明为一种无酸雾产生的电沉积锌方法，其具体步骤如下：

1)将含Muse501 160～180g/L和锌含量100～130g/L的锌反萃液通过添加泵输送至电解槽中(液位到溢流口水平面)。

2)配置骨胶溶液，电解过程中通过添加剂添加泵加入电解槽中，骨胶添加量为300～1000g/t Zn。

3)放入钛基二氧化铅阳极板和阴极铝板，打开直流电源、循环泵和添加剂添加泵开始电沉积锌。电沉积参数：电流密度100～1000A/m²，温度35～50℃，电解液循环量20～100L/h，极距40～100mm。

4)电积贫液用泵输送给萃取段，电沉积锌完毕后将阴极铝板取出得到锌板，称量锌板质量并计算电效及能耗，所得锌板检测锌含量及杂质组份。

下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。

实施例1

1、在电解槽及循环槽中准备200L含Muse501 160～180g/L和锌含量100～130g/L的Muse501和Muse501 Zn混合溶液。

2、电解槽通电前用加热棒加热至35～50℃，电解液通过泵打循环，阳极采用钛基二氧化铅阳极板，阴极用阴极铝板，选定槽压3.2～5.5V，电流密度100～1000A/m²，溶液循环量为20～100L/h，极距40～100mm。

3、电沉积过程中，通过添加剂添加泵往电解槽中加入骨胶溶液，加入量为300～1000g/t Zn。

电解液温度不能超过50℃，反应10小时，现场无刺激性酸雾产生。

4、待反应完毕，将阴极铝板取出得到锌板，称量锌板质量并计算电效及能耗，所得锌板检测锌含量及杂质组份。

本实施例1的实验数据：

实施例2

1、在电解槽及循环槽中准备200L含Muse501 180g/L和锌含量120g/L的Muse501和Muse501 Zn混合溶液。

2、电解槽通电前用加热棒加热至40℃，电解液通过添加泵打循环，阳极采用钛基二氧化铅阳极板，阴极用阴极铝板，选定槽压4.2V，电流密度400A/m²，温度40℃，溶液循环量为70L/h，正负间极距90mm。

3、电沉积过程中，通过添加剂添加泵往电解槽中加入骨胶溶液，加入量为600g/tZn。电解液温度不能超过50℃，反应10小时，现场无刺激性酸雾产生。

4、待反应完毕，将阴极铝板取出得到锌板，称量锌板质量并计算电效及能耗，所得锌板检测锌含量及杂质组份。

本实施例2的实验数据：

实施例3

1、在电解槽及循环槽中准备200L含Muse501 180g/L和锌含量120g/L的Muse501和Muse501 Zn混合溶液。

2、电解槽通电前用加热棒加热至40℃，电解液通过添加泵打循环，阳极采用钛基二氧化铅阳极板，阴极用阴极铝板，选定槽压4.6V，电流密度800A/m²，温度40℃，溶液循环量为70L/h，正负间极距90mm。

3、电沉积过程中，通过添加剂添加泵往电解槽中加入骨胶溶液，加入量为600g/tZn。电解液温度不能超过50℃，反应10小时，现场无刺激性酸雾产生。

4、待反应完毕，将阴极铝板取出得到锌板，称量锌板质量并计算电效及能耗，所得锌板检测锌含量及杂质组份。

本实施例3的实验数据：

实施例4

1、在电解槽及循环槽中准备200L含Muse501 160g/L和锌含量120g/L的Muse501和Muse501 Zn混合溶液。

2、电解槽通电前用加热棒加热至40℃，电解液通过添加泵打循环，阳极采用钛基二氧化铅阳极板，阴极用阴极铝板，选定槽压4.6V，电流密度800A/m²，温度40℃，溶液循环量为70L/h，正负间极距90mm。

3、电沉积过程中，通过添加剂添加泵往电解槽中加入骨胶溶液，加入量为600g/tZn。电解液温度不能超过50℃，反应10小时，现场无刺激性酸雾产生。

4、待反应完毕，将阴极铝板取出得到锌板，称量锌板质量并计算电效及能耗，所得锌板检测锌含量及杂质组份。

本实施例4的实验数据：

实施例5

1、在电解槽及循环槽中准备200L含Muse501 180g/L和锌含量110g/L的Muse501和Muse501 Zn混合溶液。

2、电解槽通电前用加热棒加热至40℃，电解液通过添加泵打循环，阳极采用钛基二氧化铅阳极板，阴极用阴极铝板，选定槽压4.6V，电流密度800A/m²，温度40℃，溶液循环量为70L/h，正负间极距90mm。

3、电沉积过程中，通过添加剂添加泵往电解槽中加入骨胶溶液，加入量为600g/tZn。电解液温度不能超过50℃，反应10小时，现场无刺激性酸雾产生。

4、待反应完毕，将阴极铝板取出得到锌板，称量锌板质量并计算电效及能耗，所得锌板检测锌含量及杂质组份。

本实施例5的实验数据：

本发明解决了传统酸性体系电沉积锌产生酸雾的问题，不仅减少了环境污染，避免了设备的腐蚀，降低了企业生产成本，而且改善了现场操作环境；结合萃取系统电积过程中的Muse501可以循环再生利用，节约生产成本；电沉积过程中阳极不会产生阳极泥，减少了定期清理电解槽的工作，操作简单，提高了设备利用率及产能。