CN106676578A - 一种锌电积新型高效联合添加剂 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种锌电积新型高效联合添加剂，其特点是所述的联合添加剂由骨胶、芦荟胶、氯化十六烷基砒啶组成，使用时配成溶液，将所需的各类添加剂先用热水融化，然后充分混合后定容，其用量分别为骨胶 0.05 ～ 0.2g/L ，芦荟胶 0.01 ～ 0.1g/L ，氯化十六烷基砒啶 0.01 ～ 0.03 g/L 。本发明给出的这种联合添加剂用于锌电沉积过程，对于解决生产中的细节问题，提高电流效率、降低锌电沉积的能耗、提高电锌质量，节约劳动成本有一定的创新和积极意义，对实现锌电沉积高效自动化生产、提高锌冶炼生产效率、降低生产成本、提高企业经济效益等方面也具有较大的生产实际意义。

Description

一种锌电积新型高效联合添加剂

技术领域

本发明涉及一种化学添加剂，特别是涉及一种锌电解作业时用的锌电积新型高效联合添加剂，该联合添加剂可较大幅度提高阴极电流效率，降低生产能耗，改善阴极板的析出质量，为锌电沉积过程的机械化、自动化生产打下良好基础，属湿法炼锌技术领域。

背景技术

近年来我国锌冶金得到了迅速发展，已经成为世界最大的锌生产国和消费国，但我国锌冶金技术水平与国外先进水平相比还存在一定差距。国际上锌冶金主要向设备大型化、生产连续化、操作过程自动化和机械化等方向发展。目前国内大型锌冶炼厂在焙烧、浸出和净化工序已经采用了大型化设备和连续化生产。大极板、长周期电沉积锌和最终实现机械化剥锌在国外虽早已实现产业化，但国内只有个别厂家在近几年内才开始采用此项技术。

在湿法炼锌浸出过程中杂质尽可能入渣，净化过程达到深度净化，以及阴极电沉积周期达到36h以上使阴极锌沉积达到一定厚度是实现机械化剥锌的前提，也是湿法炼锌的关键技术。而关键技术之根本就在于如何抑制杂质对锌电沉积的不利影响，保证在电沉积周期内阴极不发生烧板及得到合格产品。从目前形势上看，浸出和净化过程不可能将杂质去除彻底，即使净化达到一定深度，但由于电沉积周期较长，杂质还是会累积，使含量升高，进而影响电沉积过程。在湿法炼锌过程中，电沉积工序是最关键和最重要的一步，其能耗占总工序的85%左右，它对成本控制影响极大。降低锌电沉积工序的能耗是湿法炼锌节能降耗、提高经济效益的重要途径。实践表明，在锌电沉积过程中使用添加剂可以有效地提高电流效率，降低单位能耗，改善电解锌质量。

目前实际生产中，明胶、骨胶等胶类物质应用较多，相关的研究也较为深入，这些胶类添加剂可以通过链上所带配位基团的配合作用以及在阴极板的吸附作用以减少杂质金属的析出，抑制微电池的形成，从而减少氢的析出，提高电流效率并降低锌板杂质含量，但胶作为添加剂也有明显的缺点：明胶在电极表面靠粘结力形成薄膜，易阻碍金属的析出，增加电解液电阻，使阴极极化增大，直接导致能耗的增加；同时，明胶作为添加剂也影响被还原析出的金属与阴极基本金属的结合，使电流效率降低，随着电积时间的延长，析出锌表面粗糙，造成阴极实际表面变大，真正的面积电流会变小，氢气析出的机会增多，在阴极锌表面形成海绵状孔穴，在熔铸过程中直收率低，甚至引起阴极锌的返溶或烧板，严重影响了成品锌的质量，得出的锌还需进一步的提炼才能满足工业应用的需求，这也是我国各大冶炼厂目前均没有实现长周期电积的原因之一。

当前国内大多炼锌企业都是根据自己的电解液成分特点来选择不同的添加剂，但是所用添加剂种类均只是常用的那几种，其加入量也通常都是参照经验值来加入，而很少在理想试验条件下去广泛研究各种添加剂的具体试验。因此，寻找一种新型的联合添加剂是十分必要的。

发明内容

本发明的目的就在于解决现有技术存在的问题，通过对各类表面活性物质进行多组分的优化组合、反复试验，最终开发出一种新型高效联合添加剂，克服了单一添加剂在生产应用上的不足，并对电流效率和阴极板的析出质量有较大的改善。本发明给出的联合添加剂用于锌电沉积过程，对于解决生产中的细节问题，提高电流效率、降低锌电沉积的能耗、提高电锌质量，节约劳动成本有一定的创新和积极意义，对实现锌电沉积高效自动化生产、提高锌冶炼生产效率、降低生产成本、提高企业经济效益等方面也具有较大的生产实际意义。

本发明给出的技术方案是：一种锌电积新型高效联合添加剂，其特点是所述的联合添加剂由骨胶、芦荟胶、氯化十六烷基砒啶组成，使用时配成溶液，将所需的各类添加剂先用热水融化，然后充分混合后定容，其用量分别为骨胶0.05~0.2g/L，芦荟胶0.01~0.1g/L，氯化十六烷基砒啶0.01~0.03 g/L。

本发明给出的这种联合添加剂的加入方式为连续滴加法，将配制好的溶液以一定的速度连续不间断地均匀加入到电解槽中。现在电锌厂多使用中酸中电流密度法，电解废液中一般含锌50~55g/L，硫酸155~180 g/L，在锌电积过程中，电解液成分难免会出现一些波动，但只要在正常控制指标范围内，该联合添加剂均可适用，其加入量根据企业日产电锌量可适当调整。

与现有技术相比，本发明的有益效果为，新型联合添加剂克服了目前国内普遍使用的单一添加剂在生产应用上的不足，可较大幅度提高阴极电流效率，降低生产能耗，改善阴极板的析出质量，为锌电沉积过程的机械化、自动化生产打下良好基础。锌电沉积过程电流效率在目前技术指标上可提高2~3个百分点，能耗降低70~110kwh/tZn，每吨锌降低成本约50~80元人民币。

该联合添加剂用于锌电沉积过程，对于解决生产中的细节问题，提高电流效率、降低锌电沉积的能耗、提高电锌质量，节约劳动成本有一定的创新和积极意义，对实现锌电沉积高效自动化生产、提高锌冶炼生产效率、降低生产成本、提高企业经济效益等方面也具有较大的生产实际意义。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明的具体技术方案做进一步说明。

实施例1。

电流密度500A/m²，电解液温度35~40℃，同极距60mm，电解周期48h，电解新液含锌150g/L，PH值5~6；电解废液含锌50~55g/L，硫酸155~165g/L。阴极板为压延纯铝板，阳极板为含银1%的铅板。电解液采用上进下出的循环制，即经电积槽溢流出的废液按一定比例与新液混合后重新使用，一般按新液废液混合体积比为1:5~1：10。加入0.1 g/L的骨胶，电流效率为88.48%，直流电耗约为2966 kwh/t Zn。在同样条件下，加入由0.1g/L骨胶，0.05 g/L芦荟胶，0.015 g/L氯化十六烷基砒啶组成的联合添加剂，电流效率为90.54%，直流电耗约为2897 kwh/t Zn。

实施例2。

电流密度550A/m²，电解液温度35~40℃，同极距65mm，电解周期24h，电解新液含锌150g/L，PH值5~6；电解废液含锌50~55g/L，硫酸155~165g/L。阴极板为压延纯铝板，阳极板为含银1%的铅板。电解液采用上进下出的循环制，即经电积槽溢流出的废液按一定比例与新液混合后重新使用，一般按新液废液混合体积比为1:5~1：10。加入0.15 g/L的骨胶，电流效率为88.25%，直流电耗约为2948kwh/t Zn。在同样条件下，加入由0.15g/L骨胶，0.1g/L芦荟胶，0.024 g/L氯化十六烷基砒啶组成的联合添加剂，电流效率为91.83%，直流电耗约为2855 kwh/t Zn。

实施例3。

电流密度600A/m²，电解液温度35~40℃，同极距70mm，电解周期36h，电解新液含锌150g/L，PH值5~6；电解废液含锌50~55g/L，硫酸155~165g/L。阴极板为压延纯铝板，阳极板为含银1%的铅板。电解液采用上进下出的循环制，即经电积槽溢流出的废液按一定比例与新液混合后重新使用，一般按新液废液混合体积比为1:5~1：10。加入0.2 g/L的骨胶，电流效率为87.62%，直流电耗约为2984 kwh/t Zn。在同样条件下，加入由0.2g/L骨胶，0.05g/L芦荟胶，0.03 g/L氯化十六烷基砒啶组成的联合添加剂，电流效率为90.77%，直流电耗约为2883 kwh/t Zn。

Claims (1)

1.一种锌电积新型高效联合添加剂，其特征在于所述的联合添加剂由骨胶、芦荟胶、氯化十六烷基砒啶组成，使用时配成溶液，将所需的各类添加剂先用热水融化，然后充分混合后定容，其用量分别为骨胶0.05～0.2g/L，芦荟胶0.01～0.1g/L，氯化十六烷基砒啶0.01～0.03 g/L。