專利名稱：一種由粗鋅制取純鋅的電解精煉法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于鋅冶煉的粗金屬提純領(lǐng)域，即用粗鋅為陽極，鋁板為陰極，在以硫酸鋅-硼酸(或醋酸、磷酸)為電解液，通入直流電，在陰極上析出純鋅的電解精煉法。
為了由粗鋅(皆由火法煉鋅所產(chǎn))制取純鋅，《無機化學(xué)試劑手冊》(化學(xué)工業(yè)出版社、1958.8)及《冶金工業(yè)部長沙礦冶研究院，1983.8)分別提出了采用常規(guī)的H2SO4-ZnSO4體系電解質(zhì)的酸性電解(H2SO450～80克/升)及中性電解(PH＝5～6)，電解時的兩極反應(yīng)為
存在的問題是(1)在酸性電解中，鋅的溶解速度大于其析出速度，并析出大量的氫氣，使電解難于進行，并污染環(huán)境;(2)陰極析出鋅結(jié)構(gòu)疏松呈苔蘚狀，化學(xué)質(zhì)量低;(3)電解液的凈化比較困難;(4)中性電解的槽電壓較高，致使電耗高，成本高。
本發(fā)明針對上述問題，提出一種以硼酸(或醋酸、磷酸)代替硫酸的弱酸中性電解精煉。本發(fā)明在于將粗鋅澆鑄成陽極，鋁板為陰極，以硫酸鋅-硼酸(或醋酸、磷酸)為電解液，在直流電的作用下，控制適當(dāng)?shù)碾娏髅芏?、溫度、PH進行電解精煉，在陰極上則析出純鋅。具有許多優(yōu)點(1)整個電解過程平穩(wěn)，陰極放氫極少，酸霧小，對空氣污染小;(2)所得陰極結(jié)構(gòu)致密，燒板現(xiàn)象極少，基本無反溶;(3)剝鋅容易;(4)電解液凈化容易;(5)析出陰極鋅質(zhì)量可達1＃鋅;(6)溶液對設(shè)備的腐蝕小;(7)操作容易。
對本實用新型


如下圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意2是構(gòu)成控制部件的比較放大器電子原理3是電熱控溫管構(gòu)造中(1)控制部件(2)電熱及測溫部件(3)電熱體導(dǎo)線(4)溫度傳感器導(dǎo)線(5)硬質(zhì)玻璃管體(6)溫度傳感器(7)電熱體圖1中的控制部件就是由圖2所示的比較放大器構(gòu)成，它是一個由運算放大器F007組成的恒溫電路，采用電容降壓，并由一個雙向可控硅控制負載，這一部分元件可置于一個小型塑料合中，設(shè)有發(fā)光二極管指示工作狀態(tài)。圖3中的電熱控溫管內(nèi)，溫度傳感器(6)與電熱體(7)相互隔離絕緣安置，確保溫度傳感器接受的溫度為被加熱液體的實際溫度(誤差∠±0.5℃)。管內(nèi)用填充物(如石膏粉、水泥或環(huán)氧樹脂)塞實固定。溫度傳感器(6)和電熱體(7)引出線分別按圖導(dǎo)2中的
和“負載”兩端。
實際應(yīng)用時，將電熱控溫管置于盛有液體的顯影盤內(nèi)一側(cè)(用夾具或膠紙稍加固定)然后將插頭接220V電源就進入自動工作狀態(tài)。隨著照片顯影操作，液體處于攪動狀態(tài)促使熱量的均勻擴散，從而確保顯影效果。
(4)電解技術(shù)條件電流密度300安/米2，電解溫度50℃，異極距30毫米，陰、陽極各1片，電解液體積1000毫升，電解液循環(huán)量15升/分，電解時間8小時。
(5)結(jié)果與指標(biāo)槽電壓1伏(平均)，電效97.34%，電耗834竿千瓦.小時/噸鋅，陽極泥率12.3%，陽極泥成份Zn53.4%、Pb6.36%、Cd0.005%、As0.004%、Fe0.005%。
實例2云南省某地土法生產(chǎn)粗鋅。
(1)原料成份同例1。
(2)陰、陽極同例1。
(3)電解液組成同例1。
(4)技術(shù)條件電流密度300安/米2，電解溫度40℃，異極距30毫米，陰極片3片、陽極片4片，電解液總體積2000毫升，電解液循環(huán)量20升/分。
(5)結(jié)果與指標(biāo)槽電壓1.75伏(平均)，電效98.4%，電耗1456千瓦.小時/噸鋅，陽極泥率12.24%，陽極泥成份Zn45.06%、Pb10.9%、Cd0.098%、Fe0.07%、Cu0.008%，陰極鋅成份Zn99.99%、Pb0.001%、Fe0.001%、Cu0.003%.
權(quán)利要求
1.一種由粗鋅電解精煉制取純鋅的方法，采弱酸用中性電解，其特征在于將粗鋅澆鑄成陽極，鋁板為陰極，以硫酸鋅--硼酸(或醋酸、磷酸)為電解液，在直流電的作用下，控制適當(dāng)?shù)碾娏髅芏取囟?、PH、進行電解精煉，在陰極上則析出純鋅。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所處理的原料為粗鋅(95～98%)，并將粗鋅按電解要求熔鑄成鋅陽極板。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所使用的電解液組成為Zn濃度40～60克/升，硼酸(或醋酸、磷酸)5～20克/升，保持PH為3.5～5。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于控制電解技術(shù)條件為電流密度300～500安/米2，電解溫度30～50℃，不必另外加熱和冷卻，異極距25～35毫米，電解液循環(huán)量15～30升/分，陰極周期24小時。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于陰極采用厚4毫米的純鋁板，用銅棒作導(dǎo)電棒，其面極比陽極稍大，周邊加包橡皮或塑料條，電解時，鋅陽極加用耐酸布套。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于定時抽出部分廢電解液，在空氣中自燃氧化脫除鐵，再以-100～120目之鋅粉，在40～50℃下置換沉淀鎘、銅，過濾后，溶液返電解。
全文摘要
用電解精煉法由粗鋅制取純鋅。本發(fā)明是以粗鋅(Zn93～98％)為原料，并澆鑄為陽極。通過電解而得到陰極純鋅的電解精煉方法。本法以碳酸鋅-硼酸(或磷酸或醋酸)為電解液，控制適當(dāng)?shù)碾娊鈼l件，實行粗鋅的弱酸中性電解精煉陰極產(chǎn)出文檔編號C25C1/16GK1071714SQ9110976
公開日1993年5月5日 申請日期1991年10月14日 優(yōu)先權(quán)日1991年10月14日
發(fā)明者徐鑫坤 申請人:昆明工學(xué)院