[ 文章编号] 1004-0609(2001)03-0495-04电解锌的 SO 2 阳极反响动力学①苏毅, 金作美, 代祖元(四川大学 化工学院, 成都 610065)[ 摘要] 研讨了湿法炼锌电解进程中, 用 SO 2 在阳极放电替代传统的水分解放电而下降槽电压, 以到达节能的意图。运用铂作阳极, 在电解液中通入 SO 2 进行电解, 节能可达 40%。经过 SO 2 阳极极化曲线的测定, 调查了SO 2 浓度、 H 2 SO 4 浓度、 温度和拌和速度对阳极反响速率的影响。研讨标明:在铂阳极上 SO 2 阳极反响契合电化学操控, 遵照塔菲尔公式;SO 2 的反响级数为 3.3, 表观活化能为 31.8kJ/ mol, 硫酸的反响级...

  [ 文章编号] 1004-0609(2001)03-0495-04电解锌的 SO 2 阳极反响动力学①苏毅, 金作美, 代祖元(四川大学 化工学院, 成都 610065)[ 摘要] 研讨了湿法炼锌电解进程中, 用 SO 2 在阳极放电替代传统的水分解放电而下降槽电压, 以到达节能的意图。运用铂作阳极, 在电解液中通入 SO 2 进行电解, 节能可达 40%。经过 SO 2 阳极极化曲线的测定, 调查了SO 2 浓度、 H 2 SO 4 浓度、 温度和拌和速度对阳极反响速率的影响。研讨标明:在铂阳极上 SO 2 阳极反响契合电化学操控, 遵照塔菲尔公式;SO 2 的反响级数为 3.3, 表观活化能为 31.8kJ/ mol, 硫酸的反响级数为零。[ 关键词] 锌电解;SO 2 阳极反响;动力学;节能[ 中图分类号] TF 813 [ 文献标识码] A在湿法炼锌中电解锌所耗费的能量占悉数炼锌进程能耗的 63%。电解的首要动力是电能, 从燃料转变为热能的功率是 80 %, 而转变为电能仅为30%左右 。在当时动力日趋严重 , 动力价格不断上涨的情况下 , 研讨电解锌进程的节能具有极端重大意义。电解锌进程的节能有多种办法 , 如改动阳极资料, 参加增加剂及开发新的阳极液等 [ 1 ～ 4] 。与其它办法比较 , 在电解液中参加某种物质以改动阳极反响进程与阳极产品的办法 , 具有成本低、节能起伏大等优 点, 因 而具 有很 大的 招引 力。 Robinson等[ 5 ～ 7]研讨了在铜电极中通入 SO 2 的电解法, 该法因为改动了阳极反响, 使电耗下降一半。但在锌电解液中增加 SO 2 后的阳极氧化和阳极动力学研讨没有见报导 。作者在文献[ 8] 中已研讨了锌电解液中参加SO 2 后各种参数对能耗的影响, 本文要点报导锌电解液中 SO 2 阳极的反响动力学研讨。1 试验办法选用制造的电解液进行试验, 电解液成分为Zn55g/ L , H 2 SO 4 70g/L 。因为 SO 2 能与阴极分出的金属锌产生化学反响而生成单质硫 , 以此来下降电流功率和污染电解液 , 因此在工艺试验中选用二室隔阂电解 , 只允许 SO 2 存在于阳极室而不进入阴极室, 阴极选用纯锌板, 阳极为金属铂板。由 JW 型稳流电源供应直流电, 用 DT-890A 型数字式万用表测定电压 。进行 SO 2 阳极动力学试验时选用三室电解槽 , 电解槽之间由饱满 KCl 盐桥连通 , 外接恒电位仪 。SO 2 的测定以淀粉为指示剂, 用硫代硫酸钠标准溶液滴定。锌的剖析以二甲酚橙作指示剂, 用EDTA 标准溶液滴定 。2 理论剖析在实践电解进程中, 锌电极的电能耗费可用下式 [ 9] 核算:W/(kW h)= 1000 Vq(1)式中V 槽电压(V), 电流功率(%), q 锌的电化当量 , 1.2193g/(Ah)。当电解液中无 SO 2 存在时 , 电解锌时的电极反响为阴极Zn 2+ +2e =Zn , - =-0 .763V阳极H 2 O -2e = 12O 2 +2H+, + =1.230V总反响 Zn 2 + +H 2 O =Zn + 12O 2 +2H+, =1 .933V理论受骗电流功率为100%, 无 SO 2 存在时由式(1)核算产1t 电解锌的理论电能耗费为1634kWh。当电解液中加 SO 2 , 电解锌时电极反响为阴极Zn 2+ +2e =Zn , - =-0 .763V第 11 卷第 3 期Vol.11 No.3我国有色金属学报The Chinese Journal of Nonferrous Metals 2001 年 6 月Jun.2001①[ 收稿日期] 2000-06-19;[ 修订日期] 2000-09-20[ 作者简介] 苏毅(1965-), 男, 硕士.