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电解硫酸铬

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电解硫酸铬百科

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电解硫酸锌

2017-06-06 17:49:54

电解硫酸锌是较为复杂的一个过程,也是目前国内大部分金属企业会用到的一项技术,通过对电流效率,沉积物表面形貌和阴极极化曲线分析,阐明了锗对硫酸锌电解液电积锌的影响。研究表明,当溶液中锗的浓度大于0.04 mg/L时,电流效率从没有杂质锗存在时的89.2%下降到80%以下,且沉积物表面出现小孔。通过对阴极极化曲线的分析,得到了不同锗浓度下锌电积的平衡电位以及阴极动力学参数(交换电流密度J0和传质系数α),进而说明杂质锗的存在会削弱阴极极化,改变锌电沉积机理。在硫酸锌电解液电积锌过程中,基于氢在锌上的还原电位比其它金属高,所以去除溶液中的杂质及其影响非常重要。杂质的存在及杂质间相互作用会引起电流效率下降及沉积物质量恶化等诸多问题,而且,这种影响随电解液温度,酸度及电流密度的提高而更加显著. 从上文得知,电解硫酸锌的技术含量较高,因此电解硫酸锌的费用也较高,这也是电解硫酸锌目前的市场反馈并不好的原因  

电解硫酸锰

2017-06-06 17:49:50

电解硫酸锰,不燃,具刺激性。,吸入、摄入或经皮吸收有害,具刺激作用。长期吸入本品粉尘,可引起慢性锰中毒,早期以神经衰弱综合征和神经功能障碍为主,晚期出现震颤麻痹综合征。 对环境有危害,对水体可造成污染。环境危害: 对环境有危害,对水体可造成污染。   燃爆危险: 本品不燃,具刺激性。   有害物成分 CAS No.危险特性: 本身不能燃烧。受高热分解放出有毒的气体。   有害燃烧产物: 氧化硫。   灭火方法: 消防人员必须穿全身防火防毒服,在上风向灭火。灭火时尽可能将容器从火场移至空旷处。然后根据着火原因选择适当灭火剂灭火。皮肤接触: 脱去污染的衣着,用流动清水冲洗。   眼睛接触: 立即提起眼睑,用大量流动清水或生理盐水彻底冲洗至少15分钟。就医。   吸入: 迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难,给输氧。如呼吸停止,立即进行人工呼吸。就医。   食入: 用水漱口,给饮牛奶或蛋清。就医。应急处理: 隔离泄漏污染区,限制出入。建议应急处理人员戴防尘口罩,穿一般作业工作服。不要直接接触泄漏物。小量泄漏:避免扬尘,小心扫起,收集运至废物处理场所处置。大量泄漏:收集回收或运至废物处理场所处置。操作注意事项: 密闭操作,局部排风。防止粉尘释放到车间空气中。操作人员必须经过专门培训,严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴自吸过滤式防尘口罩,戴化学安全防护眼镜,穿防毒物渗透工作服,戴橡胶手套。避免产生粉尘。避免与酸类接触。配备泄漏应急处理设备。倒空的容器可能残留有害物。   储存注意事项: 储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。防止阳光直射。包装密封。应与酸类分开存放,切忌混储。储区应备有合适的材料收容泄漏物。废弃处置方法:量小时,溶解在水或适当的酸溶液中,或用适当氧化剂将其转变成水溶液。用硫化物沉淀,调节PH至7 完成沉淀。滤出固体硫化物回收或做掩埋处置。用次氯酸钠中和过量的硫化物,然后冲入下水道。是重要的微量元素肥料之一,可用作基肥,浸种、拌种、追肥以及叶面的喷洒,能促进作物的生长增加产量。在畜牧业和饲料工业中,用作饲料添加剂,可使得畜禽发育良好,并有催肥效果。也是加工油漆、油墨催干剂;荼酸锰溶液的原料;合成脂肪酸时用作催化剂;此外,还可用于造纸、陶瓷、印染、矿石浮选;电解锰的生产原料以及制造其他锰盐的原料。也用于电池、冶炼催化剂、分析试剂、媒染剂、添加剂、药用辅料等。更多关于电解硫酸锰的信息和资讯,请关注我站锰频道!

电解硫酸铜

2017-06-06 17:49:54

电解硫酸铜方程式:2CuSO?+2H?O==通电==2H?SO?+2Cu+O?↑碳电极:Cu+H2SO4+O2  2CuSO4+2H2O=通电=2Cu+H2SO4+O2铁电极(或能与硫酸反应的电极):Cu+FeSO4+O2  2CuSO4+2H2O=通电=2Cu+H2SO4+O2  Fe+H2SO4==FeSO4+H2离子方程式:阴极:2Cu2+ + 4e- == 2Cu  阳极:2H2O - 4e- == 4H+ + O2(溶液呈酸性,最好不要写氢氧根)                          总方程式:2Cu2+ + 2H2O =通电= 2Cu + O2 + 4H+电解硫酸铜硫酸根离子会如何变化 :一般来讲氢氧根会先于硫酸根放电但当氢氧根浓度很低(有大量酸在溶液中存在且没有更易放电的物质)时会生成连二硫酸根S2O8 。 正极是阴离子放电,硫酸铜溶液中阴离子有OH-和硫酸根离子,OH-优先于硫酸根离子放电,生成水和氧气 。因为OH-优先于硫酸根放电,水会电离出OH-,也就是说在水溶液中,硫酸根不可能放电(含氧酸根在水溶液中永不放电)。现象:阴极碳棒上的铜越聚越多溶液中的铜离子变成铜 ,镀层越来越厚,阳极上生成氧气。溶液变为无色 并且显酸性。硫酸铜为天蓝色或略带黄色粒状晶体,水溶液呈酸性,属保护性无机杀菌剂,对人畜比较安全。化学式CuSO4。一般为五水合物CuSO4·5H2O,俗名胆矾;蓝色斜方晶体;密度2.284克/厘米3。硫酸铜是制备其他铜化合物的重要原料。同石灰乳混合可得“波尔多”溶液,用作杀虫剂。硫酸铜也是电解精炼铜时的电解液。主要用途:用来制取其他铜盐,也用作纺织品媒染剂、农业杀虫剂、杀菌剂、并用于镀铜。硫酸铜(Copper sulphate) 其五水合物又称蓝矾或胆矾。硫酸铜也经常作为五水合硫酸铜晶体的简称。硫酸铜及其溶液硫酸铜CuSO? 分子量160(硫酸铜晶体:CuSO?·5H?O 分子量249.68)CAS号:7758-98-7深蓝色大颗粒状结晶体或蓝色颗粒状结晶粉末。有毒,无臭,带有金属涩味。密度2.2844g/cm^3。干燥空气中会缓慢风化。溶于水,水溶液呈弱酸性(288K时,0.1mol/L的CuSO?溶液pH=4.2),不溶于乙醇。晶体受热时会失去结晶水,45℃左右时失去两分子结晶水,110℃以上失去四分子结晶水,258℃以上将失去全部水结晶成为白色粉末状无水硫酸铜,650℃则分解成氧化铜和三氧化硫。无水硫酸铜有极强的吸水性,把它投入95%乙醇或含水有机物,即吸收水分而恢复为蓝色结晶体。硫酸铜中的铜离子能破坏蛋白质的立体结构,使之变性。更多关于电解硫酸铜的资讯,请登录上海有色网查询。 

电解硫酸铝

2017-06-06 17:49:50

首先要了解硫酸铝在何种环境中电解。若是在熔融状态下,硫酸铝不导电,故无法实现电解硫酸铝熔融物,例如工业上制铝,是电解熔融的氧化铝而不是氯化铝或硫酸铝,就是因为氯化铝和硫酸铝在熔融状态下不导电。若是电解硫酸铝水溶液,要考虑水电离出氢离子和氢氧根离子的情况。阳极反应:氢氧根失电子生成氧气,阴极反应:氢离子得电子生成氢气,因此电解硫酸铝水溶液实质是电解水,铝离子和硫酸根离子没有反应,水的量减小,硫酸铝的浓度增大。更多铝相关信息请登陆上海有色金属网的铝频道。

电解硫酸镍

2017-06-06 17:49:58

粗硫酸镍系电解硫酸镍液净化过程的副产物。我国自1954年开始试验由粗硫酸镍生产电解镍,1955年开始试验由粗硫酸镍生产电解镍,1955年投入生产。该工艺所生产的电解镍质量符合国际三号镍标准。其工艺过程包括制备硫酸镍溶液与电解提镍两个部分。无水粗硫酸镍淡黄色,在空气中由于吸收水分而变成绿色。粗硫酸镍的成分为(%): NiCuFeZnH2SO4     15~202~30.5~11.5~210~30粗硫酸镍在20~25℃时,部分溶解于水,不溶物为54%;在80~100℃时,易溶于水,不溶物为1%,不溶残渣呈灰白色,大部分为锑的化合物,夹杂着铜、铁、砷、铅及少量的镍。粗硫酸镍在溶解槽内加水溶解,液固比为3∶1,用蒸汽加热至80~85℃,通风搅拌2~3h,物料溶解后溶液呈深蓝色,密度1.25~1.35t/m3,溶液含镍80~120g/L及铜、铁、锌、砷、锑、锡等杂质与游离硫酸。电解硫酸镍有无水物、六水物和七水物三种。商品多为六水物,有α-型和β-型两种变体,前者为蓝色四方结晶,后者为绿色单斜结晶。加热至103°C时失去六个结晶水。溶于水,水溶液呈酸性;易溶于醇和氨水。有毒!

电解硫酸镍

2017-06-06 17:49:54

化学品中文名称:电解硫酸镍 化学品英文名称: nickel sulfate 或者nickel monosulfate hexahydrate   技术说明书编码: 1626   CAS No.: 10101-97-0   分子式: NiSO4.6H2O   分子量: 262.86   有害物成分:CAS No.   硫酸镍:10101-97-0   主要成分: 纯品   外观与性状: 绿色结晶, 正方晶系。   沸点(℃): 840(无水)   相对密度(水=1): 2.07   溶解性: 易溶于水,溶于乙醇,微溶于酸、氨水。   主要用途: 主要用于电镀工业及制镍镉电池和其他镍盐, 也用于有机合成和生产硬化油作为油漆的催化剂。 禁配物: 强氧化剂。电解硫酸镍操作注意事项: 密闭操作,加强通风。操作人员必须经过专门培训,严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴自吸过滤式防尘口罩,戴化学安全防护眼镜,穿防毒物渗透工作服,戴橡胶手套。避免产生粉尘。避免与氧化剂接触。搬运时要轻装轻卸,防止包装及容器损坏。配备泄漏应急处理设备。倒空的容器可能残留有害物。

硫酸锰溶液的电解---电解机理

2019-01-25 15:50:11

/* Font Definitions */@font-face{font-family:宋体;panose-1:2 1 6 0 3 1 1 1 1 1;mso-font-alt:SimSun;mso-font-charset:134;mso-generic-font-family:auto;mso-font-pitch:variable;mso-font-signature:3 135135232 16 0 262145 0;} @font-face{font-family:Verdana;panose-1:2 11 6 4 3 5 4 4 2 4;mso-font-charset:0;mso-generic-font-family:swiss;mso-font-pitch:variable;mso-font-signature:536871559 0 0 0 415 0;} @font-face{font-family:"@宋体";panose-1:2 1 6 0 3 1 1 1 1 1;mso-font-charset:134;mso-generic-font-family:auto;mso-font-pitch:variable;mso-font-signature:3 135135232 16 0 262145 0;}/* Style Definitions */p.MsoNormal, li.MsoNormal, div.MsoNormal{mso-style-parent:"";margin:0cm;margin-bottom:.0001pt;text-align:justify;text-justify:inter-ideograph;mso-pagination:none;font-size:10.5pt;mso-bidi-font-size:12.0pt;font-family:"Times New Roman";mso-fareast-font-family:宋体;mso-font-kerning:1.0pt;}/* Page Definitions */@page{mso-page-border-surround-header:no;mso-page-border-surround-footer:no;} @page 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鉴于前人对于高离子强度酸性复杂硫酸溶液中(特别当高温情况下)离子平均活度系数尚无数据,钟竹前、梅光贵拟以浓度代替活度计算高浓度酸性硫酸盐pH值,并导出了一个近似计算式,并进行了计算:10pHθ10-pH+{1+10pHθ[(SO42-)T-(H+)T]}·10-pH-[H+]T=0 (3)式中  (SO42-)T——溶液中SO42-组分的总浓度,mol/L   (H+)T——浓液中H+组分的总浓度,mol/L.  pHθ——SO42-+H+=HSO4-反应的标准[(SO42-)=(HSO42-)]平衡pH值。计算所得各温度的 pHθ值如下:温度/℃25406080100pHθ1.912.0932.42.7383.091     根据(3)式计算得到:    (1)在固定[SO42-]T=2.3mol/L温度25~100℃情况下各[H+]T时的pH值见图1。    (2)在固定[H+]T=0.4mol/L和温度25~100℃情况下各[SO42-]T时的pH值 ,见图2。    从图1和图2可清楚看出,随着[SO-4]T的增加,特别是温度的升高,溶液中的pH值增大。而溶液中pH值的增大,对电解中的阳极电流效率提高将显示重大的作用。[next]    2)阳极过程    电解二氧化锰目前均采用Ti玻纹板或Ti-Mn合金涂层为阳极,从钟竹前、梅光贵制作的Ti-H2O系φ-pH图(图3)可以看出,在阳极的氧化条件下,Ti表面生成TiO2,从而呈现出不溶钝化状态。    Ti-H2O系φ-pH图的有关反应式如下:    Ti2++2e-===Ti                                                (1)     φθ25=-1.628    Ti3++e-===Ti2+                                              (2)         φθ25=-0.3686    TiO+2H+===Ti2++H2O                                    (3)         pHθ25==5.451    TiO+2H++2e-===Ti+H2O                                (4)         φ25=-1.3059-0.0591pH    Ti2O3+2H++2e-===2Ti+H2O+O2                     (5)         φ25=-1.2027-0.0591pH    Ti2O3+6H++2e-===2Ti2++3H2O                     (6)         φ25=-0.5171-0.1183pH    TiO2+4H++2e-===Ti2++2H2O                        (7)         φ25=-0.5171-0.1183pH    TiO2+4H++e-===Ti3++2H2O                          (8)         φ25=-0.6657-0.2365pH    2TiO2+2H++2e-===Ti2O3+H2O                     (9)         φ25=-0.4714-0.0591pH    钛作为阳极具有优异的机械性能和耐腐蚀性能,密度小,强度高,并且有较好的可加工性,易于成型。然而,钛作为电解过程中的阳极使用时,很易产生钝他现象,钝化后导电性能严重下降。[next]    钛在电化学序中处于铁和锌之间,是热力学上很活泼的金属,其标准平衡电极电势为-1.63V,但是钛表面极易生成保护性的氧化膜(钝化膜),因而其实际电极电势远远地偏向正值,这种具有高电阻的钝化膜使钛具有很优良的而腐蚀性能。在钛作为阳极时,由于阳极电流的致钝作用,使钛表面的钝化膜不断增厚,使电解过程的槽电压急剧上升电耗增加,直至电解过程无法继续进行。围绕着如何避免钛阳极钝化,并且提高其应用时的电流密度,以期降低电耗,提高生产率,各国研究者们提出了许多解决方案。其中采用Ti板喷砂处理或选用Ti-Mn合金层阳极,是解决Ti板钝化较好的方案。    电解MnO2阳极过程主要发生如下析O2和析出MnO2两个竞争反应:            O2+4H++4e-===2H2O                       (1)    当Po2=100Pa,           φ25=1.229-0.0591pH           φ40=1.2163-0.062pH           φ60=1.200-0.066pH           φ80=1.1834-0.07005pH           φ100=1.167-0.074pH          MnO2+4H++2e-===Mn2++2H2O                (2)    当[Mn2+]=1mol/L,         φ25=1.229-0.01182pH         φ40=1.219-0.1241pH         φ60=1.206-0.132pH         φ80=1.1943-0.1401pH         φ100=1.1824-0.148pH    反应(1)和反应(2)式的φ值可以看出,升高温度上述两反应的标准φӨ之间的差值影响并不大,而pH的大小对其差值的影响却是很显著的。    将图1和图2中相应条件的pH代入上述(1)和(2)反应温度的平衡电势φ式中,我们制作了φ-[H+]图(见图4),φ-[SO42-]T图(图5)和φ-温度图(图6)。[next]    从图5和图6可以看出:温度升高和增大[SO42-]T,φ2与φ1均下降,而且φ1-φ2差值增大。表明采用高浓度[SO42-]T溶液和高温电解有利于MnO2的优先析出。    从MeSO4-H2SO4-H2O系φ-[H+]T图(图4)看出,对于给定[SO42-]T浓度的溶液而言,在电解开始时(即[H+]T=0时)φ1-φ2差值最大,这时MnO2优先析出。到电解后期(即[H+]T增大,φ1-φ2差值为零),MnO2和O2同时析出。表明要得到高的阳极电流效率,[H+]T的升高受到限制。说明采用高温和高浓度[SO42-]T浓液电解,有利于MnO2的优先析出。上列各点均为我们进行的MnO2电解试验结果所证实。[next]    钟少林详细进行了电解MnO2电极反应机理的研究,其研究结果如下:    用玻璃碳电极,在Na2SO40.5mol·L-1,MnSO40.01mol·L-1,温度25~35℃的中性溶液中,进行了稳态极化曲线法、旋转圆盘电极稳态极化曲线法、线性电势扫描伏安法、卷积扫描电势伏安法、循环伏安法、电流阶跃法和电势阶跃法等7种现代电化学测试试验,系统地研究了MnO2阳极沉积的电化学行为,测量了电极反应动力学参数,如表1所示。同时由稳态极化曲线法测得了过电势为0.39V时电极反应的表观活化能ΔE=50.2kJ/mol,而由旋转圆盘电极稳态极化曲线法求得Mn2+参加反应的级数为1级。这些数据对强化电解MnO2过程具有现实意义。表2介绍了电解MnO2阳胡沉积反应的研究。 表1                          电极反应动力学参数实验研究方法温度t/℃传递系数βna交换电流io/(A·cm-2)标准速度常数Kof/(cm·s)扩散系数D/(cm2·s-1)稳态极化法300.4584.83×10-82.56×10-10 旋转电极法290.4681.13×10-75.35×10-103.78×10-6扫描电位法310.501   卷积扫描电位法310.4754.55×10-81.99×10-10 电流阶跃法350.5057.48×10-92.31×10-106.82×10-6电位阶跃法300.5154.00×10-81.10×10-104.28×10-6 [next]     经稳态极化曲线和循环伏安曲线的分析,得出MnO2沉积反应的历程为                  Mn2+===Mn4++2e-                  Mn4++2H2O===MnO2+4H+    其中部分  Mn3++2H2O===MnOOH+3H+                  MnOOH===MnO2+H++e-    研究结论:    ①电解二氧化锰从中性硫酸锰溶液中阳极沉积反应历程为                  Mn2+===Mn3++e-                          (1)                  Mn3+===Mn4++e-                          (2)                  Mn4++2H2O===MnO2+4H+            (3)    其中部分 Mn3++2H2O===MnOOH+3H+         (4)                 MnOOH=MnO2+H++e-                     (5)    电极电势在1.2V以前,主要进行(1)、(2)、(3)、(4)反应,而当电势>1.2V时,同时发生(5)反应。    ②Mn2+氧化生成MnO2的电化学反应为不要逆电极过程,其不可逆性是由于第一个电子转移迟缓引起的,即电极反应Mn2+=Mn3++e-为反应的控制步骤。    ③各种电化学测试实验测得MnO2阳极沉积反应的传递系数βna=0.46,交换电流密度i0=4.83×10-8A/cm2,标准反应速度常数Kƒ°=1.98×10-10cm/s,锰离子的液相扩散数D=4.28×10-6cm2/s,在过电位η=0.39V下,表观反应活化能ΔE=51.8kj/mol,以及锰离子参加电极反应的级数为1级。    ④在MnO2阳极沉积反应中,溶液的酸度即pH值对反应影响较大,酸度增大,反应的可逆性随之加大。    ⑤升高温度、降低酸度有利于提高电解MnO2的电流效率。    工业生产中,MnO2电解工序主要技术条件为:槽温95~100℃,槽液MnSO4浓度90~110g/L,槽液H2SO4酸度35~40g/L,电流密度50~80A/m2,槽电压2.5~4.0V,电解周期、清槽周期、清阴极周期且般均为15左右,视具体情况而定。

硫酸锌溶液的电解沉积

2019-03-04 11:11:26

在ZnSO4和H2SO4水溶液中,选用Pb-Ag合金为阳极,纯铝作阴极,通以直流电进行电解,在阴极分出锌,在阳极发作氧气,与此一起,湿法炼锌工艺锌焙砂浸出进程所耗费的硫酸在此电解液中得到再生。 一、锌电解液成分及锌电积出产进程 (一)锌电解液 锌电解液除首要成分硫酸锌、硫酸和水外,还存在少数杂质金属的硫酸盐及部分阴离子(首要为氯离子和氟离子)。现在锌电解液中锌的浓度一般动摇在40~60g/L规模内,而硫酸浓度则趋于逐步进步,已从110~140g/L进步到170~200g/L。关于杂质的含量各厂也有不同要求。加拿大一家锌厂在进行改造时曾做过查询,为了习惯电流密度大幅度进步,对电解液中杂质含量(mg/L)要求更严厉: Cd<0.3,CO<0.3,Sb<0.03,Ge<0.03,Fe<10,CL<50~100,F<10,Mn<1.8g/L (二)锌电积出产进程 硫酸锌溶液的电积进程是将现已净化好的硫酸锌溶液(新液)以必定份额同废电解液混合后接连不断地从电解槽的进液端送入电解槽内。 铅银合金板(含银量约1%)阳极和压延铝板阴极,并联交织悬挂于槽内,通以直流电,在阴极分出金属锌(称阴极锌或分出锌),在阳极则放出氧气。跟着电积进程的不断进行电解液含锌量逐步削减,而硫酸含量则逐步增多,为确保电积条件的安稳,有必要不断地弥补新液以坚持电解液成分安稳不变。电积必定时刻后,提出阴极板,剥下压延铝板上的分出锌片送往熔铸工序。二、锌电积进程的理论基础 锌电解液的首要成分是硫酸锌、硫酸和水,当通以直流电时带正电荷的离子移向阴极,带负电荷的离子移向阳极,并分别在阴、阳极上放电。 阴极首要反响: Zn2++2e=Zn 阳极首要反响: 2OH--2e=0.5O2+H2O(或H2O-2e=0.5O2+2H+) 电极进程总反响: ZnSO4+H2O=Zn+H2SO4+0.5O2 三、锌电解车间的首要出产设备及安置 (一)电解槽 电积锌用的电解槽是一种长方形的槽子。各电锌厂用的电解槽巨细不必定相同,制作电解槽的材料也不尽相同,有木质电解槽、钢筋混凝土电解槽、塑料电解槽、玻璃钢电解槽等。 (二)阳 极 现在电积锌运用的阳极有铅银合金阳极、铅银钙合金阳极、铅银钙合金阳极等。某厂运用的阳极大部分为铅银合金阳极(含银约1%),小部分为低银铅钙合金阳极。铅银合金阳极制作工艺简略,但造价较高,这首要是因为这种阳极含银较高(约1%)。 低银铅钙合金阳极具有强度高,耐腐蚀,运用寿命长,造价较低(含银仅为0.2%左右)等长处,这种阳极现正被愈来愈多的电锌厂所注重,但其制作工艺较为杂乱。 阳极由阳极极板和导电棒组成。导电棒质料为紫铜。为使阳极板与导电棒触摸杰出,在铸造阳极时,导电棒的包铸铅与极板一起浇铸,仅显露导电棒两头的铜导电头。这样还可防止硫酸铜进入电解槽而污染电解液。导电棒端头紫铜显露的部分称为导电头,与导电板搭接。阳极板的两个侧边嵌在导向架上的绝缘条内,它可加强板的强度,防止极板间触摸短路。绝缘条的质料也为硬PVC(聚氯乙烯)。极板用铅银合金压延板,强度较低。阳极上有一些小的圆孔,以减轻极板的分量及改进溶液循环。 (三)阴 极 阴极由极板、导电棒、导电头和阴极吊环组成。阴极板是用厚6mm的压延铝板制成,表面润滑平直,阴极尺度一般比阳极宽10~40mm,这是为了削减阴极边际构成树枝状分出锌。导电棒用硬铝制成,上部焊接有两个阴极吊环,供出装槽用。极板焊接在导电棒上。导电头是一小块8mm厚紫铜板,用特殊工艺铸在硬铝内,然后焊接在导电棒端头,导电头紫铜显露的部分与导电板搭接。阴极板和阳极板相同,两个侧边嵌在导电架上的绝缘条内,以防止分出锌包边给剥锌带来不方便,别的还可防止阴极短路。 (四)电解液冷却设备 在锌电积进程中,因为电解液电阻存在会发作电热效应,使电解液温度不断升高,引起阴极上氢的超电压减小,锌从阴极上的溶解速度增大,杂质的可溶性添加,然后加重了杂质的损害,使电流效率下降。 别的,过高的槽温使硬PVC电解槽变形乃至损坏。为坚持电解槽的热平衡,确保安稳的电解液温度,有必要设置电解液冷却设备,一般有蛇形冷却管、空气冷却塔和真空蒸腾冷冻机等。某厂电解液冷却选用空气冷却塔,这是因为该区域年均气温较低,空气湿度小,且这种冷却设备出资少,操作维护简洁,能耗小。 空气冷却塔是会集冷却电解液的设备。电解液从上向下流经冷却塔,从塔的下部强制鼓入凉风。凉风与电解液呈逆流运动,蒸腾水分,带走热量。冷却后的电解液和新液混合再参加电解槽,添加了电解槽内的循环量,然后到达电解进程所要求的温度条件。 四、锌电解的正常操作 (一)装出槽及槽上操作 1、罢工(泊车)及开工(开车) 这儿所指的罢工和开作业业是指方案停产检修前和检修后的作业。因而,在罢工前就要为开工做好必要的预备作业,以确保开工的顺利进行。 (1)罢工(泊车) 罢工包含预备、出槽压减电流、阴阳极板处理和电解槽的整理。 ①罢工前预备作业 首要要紧缩体系溶液体积,确保一个系列的电解槽可以倒空。预备好足够的新阳极以便替换不能持续运用的阳极板。预备好足够的导向架、绝缘条,以便在掏槽进程中对已损坏的导向架进行替换。 ②出槽 在罢工前先取出槽内部分阴极板,并相应压减电流。一般先取出一吊阴极(18~24片),槽内留有18~24片阴极,并将锌片剥下,削减的阴极板排放规整备用。减板收电流作业完结后方可中止循环并断开电源,然后赶快取出悉数阴极板。 ③阴阳极板处理 在阴极板悉数取出后,将阴极锌片悉数剥下,阴极板排放规整备用。将悉数的阳极板逐片吊出,铲除板面上粘附的阳极泥,平坦、擦洁净导电头,替换不良极板,待电解槽整理作业完结后再装回电解槽。 ④电解槽的整理 拔出电解槽的底塞,将槽内阳极泥放出,并完全将电解槽内壁及导向架上粘附的阳极泥及结晶物整理洁净,用水冲刷备用。最终将槽间导电极擦拭洁净,并将整理洁净的阳极装入整理洁净的电解槽中。 (2)开工(开车) 开工包含预备、灌液检漏、装阴极板和通电镀膜。 ①预备作业 首要对悉数阴极板进行平坦,清洗研磨,并把导电头冲洗洁净,然后进行槽面备板作业,每槽备足18~24片阴极并规整放置在槽面上。 ②灌液检漏 一个系列检修和掏槽结束后,对另一系列的电解废液及该系列贮存的新液进行质量查看,证明合格后再均匀补入电解槽内,并进行检漏,对漏液的溜槽、管线、电解槽及分配槽进行处理。 ③装阴极板 待补液及检漏作业结束后,将放置在槽面的阴极板敏捷装入电解槽内。 ④通电镀膜 阴极板装好后便可送电,电流逐步增大,使阴极电流密度达400~500A/m2,经2~4h,待阴极板上镀有一层锌后,便可进行阳极镀膜,下降电流密度到40~60A/m2。阳极镀膜是在低温、低电流密度的电解条件下,使阳极产出的氧气与铅阳极表面反响,生成一层膜,然后维护阳极不被硫酸溶液腐蚀。镀膜的技能条件:电解液含酸(H2SO4)25~30g/L,温度20~30℃,时刻24h。镀膜期间可连续循环电解液,今后连续升高电流,使之到达正常出产规则的电流密度,并加大循环量,待分出锌到达必定厚度后便出槽剥锌。 2、槽上操作 确保较大的电解液循环流量,且各槽流量均一,是获得好的技能经济目标的条件之一。大循环流量关于消除锌离子贫化具有重要意义,并且对槽温操控带来便当。 电积锌出产中要坚持电解液中必定的锌、酸含量,在实践进程中,经过化验分析电解废液中的锌、酸含量,核算酸锌比作为操控依据,酸锌比一般操控在3.0~4.0之间。含酸偏高而含锌偏低时应加大新液添加量,反之应减小新液量。现在,某厂正在试用电解液锌、酸含量核算机主动检测仪来替代人工化验,以便完结酸锌比的平稳操控。 电解槽温是首要的技能操控条件之一。一般用酒精温度计在槽内直接测定。槽温一般操控在36~42℃之间。当单个槽温高时,应查看该槽流量是否偏小,或许极板是否触摸短路及有否烧板现象。若遍及温度高,应查看冷却塔是否正常,混合液份额是否恰当,并查看电解液的质量等。 3、出装槽操作及极板的处理 锌电积出装槽操作是指在作业期间内(一般出装槽周期为24h),将阴极提出剥离分出锌,再把阴极铝板装入槽的进程。因为是不停电作业,故阴极提出是分批进行的。某厂电解车间装槽是每槽分两次。每次出一半阴极板,即车间行车吊一次,并且是间隔一块提出。当榜首吊装槽后,仔细查看导电,确保导电杰出后方可提出第二吊,以防断电。 出装槽要做到敏捷精确,不错牙,极板不歪斜,不触摸阳极,导电头要烫洗(或擦拭)洁净,使导电杰出。极板要仔细处理,使其正派不带锌。对板上带有的尘垢物要用刷板机清刷洁净。导电头及导电板坚持亮光,对发黑的有必要及时整理或替换。对阳极板也要定时清刷表面上的阳极泥,以削减阴、阳极触摸短路并防止部分电流密度增大,阳极溶解,导致污染电解液。某厂处理阳极周期一般为30~40天,操作办法有两种,一是停产掏槽时悉数拔出阳极进行整理,二是在出产进程中逐槽逐片进行整理。整理时力求不损坏阳极表面的氧化膜。 (二)剥 锌 剥锌的首要任务是将分出锌从阴极铝板上剥离下来,送往熔铸工序铸成锌锭。出槽时须仔细调查分出锌表面状况,对包边板或触摸点作好符号,出槽后及时处理。对包边板的绝缘条要及时替换。剥锌困难时,在出槽前1~5mIn可分槽参加,其量以坚持槽内电解液含锑到达0.12mg/L为宜。剥锌后应将铝板平坦清刷,到达重装电解槽的要求。现在国内均为人工剥锌,劳作强度较大。 (三)电解液的循环和冷却 现代锌电积出产车间供液多选用大循环制,即从电解槽溢流出的废电解液先集合于废液溜槽,再流入循环槽及废液槽,一部分废液(循环槽内的废电解液)与新液混合,其体积比为5~251,混合后送至冷却体系冷却,然后经过供液溜槽分配给电解槽,一小部分废液(废液槽内的废电解液)回来浸出车间作溶剂。 电积锌进程中,在直流电效果下会发作电热效应,使电解液温度逐步升高,乃至超越电解进程所规则的答应温度(35~45℃),为确保电解进程所需的正常温度条件有必要对电解液进行冷却。电解液经冷却体系冷却,温度下降,且因为水分蒸腾,溶液浓缩,使溶液中的硫酸钙、硫酸镁以白色通明的针状结晶分出,牢固地集合在管道、溜槽、冷却体系等设备内壁,构成结构细密的结晶物,影响电解液的正常循环及冷却效果。因为在酸性溶液中硫酸钙的溶解度在29℃时为最低,因而,电解液冷却后的温度一般操控为33~35℃。 (四)酸雾的发作与电解车间的通风 电解进程中释出许多的氧气和少数的,它们逸出时会带出电解液而构成酸雾,影响人的呼吸道与皮肤,腐蚀人的牙齿,对人体健康带来损害,对厂房及设备也均有腐蚀效果,尤其是选用高电流密度出产更为严峻。因而,要求电解厂房内空气含酸雾微粒最高不能超越0.02mg/L,硫酸锌(ZnSO4)最高不超越0.04mg/L。为了减轻其损害,一般工厂都采纳办法加强厂房通风,下降槽上操作人员地点点的酸雾含量。此外,在出槽期间往槽内参加皂根粉,使之构成泡沫层,按捺酸雾的逸出,这一办法也是非常有用的,但简略发作“放炮”现象,给工人操作带来不方便。对厂房和设备也应采纳防腐办法,以延伸其运用寿命。 (五)锌电积进程的毛病及处理 1、锌烧板的原因及处理 在电解进程中,阴极分出的金属锌因出产毛病或出产技能条件操控不妥而从头溶解的现象称之为烧板。在锌电积时,因为操作不细,构成铜导电接头的污染物掉入槽内,或添加过量,使单个槽内的电解液含铜、锑升高构成烧板;别的,因为循环液进入量过小,槽温升高,使槽内电解液含锌过低,硫酸含量过高,均会发作阴极返溶。处理办法是加大循环量,将含杂质高的溶液替换出来,这样可下降槽温,进步槽内锌含量、削减返液。特别严峻时还需求当即替换槽内的悉数极板。 2、遍及烧板 遍及烧板多是因为直销的新液含杂质超越答应含量,应当即加强净化液的分析和操作,以进步净化液质量,严峻时还需查看质料,强化浸出操作,加强净化水免除杂质,恰当添加浸出液加铁量等。一起应恰当调整电解条件,如加大循环量、下降槽温文溶液酸度(即进步含锌量)也可起到必定的缓解效果。 3、电解槽俄然停电 俄然停电一般多属事端停电。若短时刻内可以康复,且设备(泵)还可以作业时,应向槽内加大新液量,以下降酸度削减阴极锌溶解。若短时刻内不能康复,应安排力气赶快将电解槽内的阴极悉数取出,使其处于停产状况。特别要注意的是,停电后,电解厂房内禁止明火,防止电解槽面分出的爆破与着火。另一种状况是低压停电(即作业设备停电),首要应下降电解槽电流,电解液可用备用电源进行循环;若长时刻不能康复出产时,还需从槽内取出部分阴极板,以防因其他岗位缺电,供不上新液而停产。 4、电解液中止循环 电解液中止循环即对电解槽中止供液,这必然会构成电解温度和酸度升高,杂质损害加重,恶化现场条件,电流效率下降并影响分出锌质量。中止循环的或许原因:一是因为供液体系设备出毛病或需暂时检修泵和供、排液溜槽;二是低压电停电;三是新液求过于供或废电解液排不出去。这些多属方案内的原因,事前应加大循环量,进步电解液含锌量,下降电解槽供电电流,恰当下降电流密度,以习惯中止循环的需求,但持续时刻不能过长。 5、电解槽严峻漏液 正常出产进程中,当单个电解槽发作严峻漏液时,应对漏液电解槽地点的一组电解槽进行横电(短路),以便对漏液电解槽进行恰当的处理。首要用钢丝刷子擦亮窄路导电板和宽型导电板的触摸面,将短路导电板预先摆放好,用吊具吊到该槽组的两头,短路导电板与槽间导电板之间须垫绝缘磁砖。告诉整流所停电,承认停电后,取出漏液电解槽悉数阴极板,分别将两段短路导电板以及短路导电板与宽型槽间导电板卡紧,使该槽组短路,完结以上作业后告诉整流所进步电流。拔出放液铅塞,对漏点进行处理,处理结束后塞好铅塞,加满电解液后告诉整流所停电,承认停电后,撤除横电板,补齐槽内阴极板,承认导电后,告诉整流所逐步将电流升到额定值。 五、锌电解出产的首要技能条件与目标分析 (一)电锌质量 电锌质量首要是指分出锌的化学成分。在出产实践中,为了下降分出锌杂质含量,进步电锌等级,除加强溶液的净化操作外,还应采纳下列办法: 1、下降电锌含铜 首要从两方面着手,一是严厉要求新液含铜小于0.5mg/L;二是加强电解槽上操作,根绝含铜物料进入电解槽中污染电解液。 2、下降电锌含铅 其办法一是使电解液含锰离子坚持在3~5g/L;其二是将槽温操控在35~40℃;其三是恰当参加碳酸。别的,还要严厉执行掏槽准则和阴、阳极的平坦准则。 3、下降电锌含铁 首要是严厉操控熔铸工序操作,尽量防止运用铁制东西;严厉操控熔铸温度不超越500℃;严厉操作和办理,根绝铁质东西和机件掉入熔炉内。 (二)电流密度与电流效率 1、电流密度 在锌电积进程中,电流密度(面积电流)的正确挑选对电锌产品质量和电能耗费有重要意义。国际各锌厂选用的电流密度差异较大,动摇在200~1100A/m2之间。在相同条件(酸度、温度、极距)下,电流密度每添加100A/m2,因为溶液电阻增大使电压丢失添加0.17V(占5.3%)。故20世纪70年代以来建造的电锌厂,所选用的电流密度动摇规模大大缩小,一般为300~700A/m2。另一方面因电力公司供电选用电网峰谷负荷不一起段不同电价,因而有些工厂在低谷负荷时段选用高电流密度出产,而在顶峰负荷时段选用低电流密度出产,以节省本钱。 2、电流效率 电流效率是指实践产出锌量与理论分出量比较的百分数,用以下公式标明: η=m/q×I×t×N×100% 式中 η———电流效率,%; m———分出锌实践产值,g; q———电化当量,1.2202g/(A·h); I———电流,A; t———电解时刻,h; N———电解槽数目。 电流效率是电积锌出产的一项重要技能经济目标,一般为85%~94%。影响电流效率的要素许多。 (1)电解液中锌酸含量 跟着电解液中锌含量的下降,相应地含酸量增多,然后引起锌的电流效率下降。 (2)阴极电流密度的影响 跟着电流密度的添加,氢的超电压增大,一般来说对进步电流效率是有利的。但必定要有相应的电解液成分和较低的温度条件相配合,不然电流效率不光不能进步,反而会下降。 (3)电解液温度的影响 在必定酸度下,电流效率随温度的升高而下降。这是因为氢的超电压随温度的升高而减小,杂质引起的烧板及锌的返溶随温度的升高而加重所构成的。因而锌电积有必要有冷却办法,确保电积进程中对电解液温度的技能要求。 (4)电解液纯度的影响 如前所述,比锌更正电性的金属杂质,如铁、镍、钴、铜、砷、锑和锗的存在,大都引起烧板、锌返溶或因阴、阳极之间发作氧化-复原类反响而下降电流效率。故应严厉操控净化液质量,进步净化深度。 (5)阴极表面状况的影响 假如阴极分出锌表面粗糙或呈树枝状就会增大阴极面积,使氢的超电压下降,会下降电流效率。有时还会呈现触摸短路。向电解液中参加适量的质量好的胶有利于改进分出锌表面状况,进步电流效率。 (6)电积周期的影响 电流效率跟着分出时刻的延伸而下降,这与分出状况有关。但时刻太短,出装槽频频,劳作量大,阴极板耗费添加。一般分出周期为24h。 综上所述,为进步电流效率应发明下列条件:不断进步电解液纯度;合理挑选并操控好电解液锌、酸含量,合理的电流密度和分出周期;坚持较低的电解温度;恰当参加胶;削减漏电,做到绝缘好;坚持现场枯燥清洁;加强操作,及时处理触摸短路。 (三)槽电压与电能耗费 1、槽电压 是指电解槽内相邻阴、阳极之间的电压降,可直接用直流电压表测出。在出产上,一般用电源总电压除以串联总槽数所得的商来标明。槽电压改动在3.2~3.6V之间。槽电压是由硫酸锌的分化电压、战胜电解液电阻的电压降、阳极电压降、阴极电压降、阳极泥电阻的电压降等五项组成。硫酸锌的分化电压占槽电压的78.30%,电解液的电压降占12.13%。电极极化首要由电极表面上离子浓度改动所构成的,因而在设备条件必定的状况下对槽电压巨细有决议性影响的要素就是极间间隔、电流密度、电解液的酸度和温度、导体接头状况以及其他要素,缩短极距可以大大下降槽电压,然后削减电能耗费,但极距过小对操作晦气,还易发作短路。如某厂电解槽内的极间间隔为75mm。 2、电能耗费 是指每出产1t分出锌所耗费的电能,单位为KWh/t。它是电积出产中一个重要的技能经济目标。 六、阴极锌熔铸 电解堆积分出的阴极锌片尽管化学成分已合格,但大块薄片及其表面状况不宜作为产品运送和贮存。因而,阴极锌片要进行熔化铸锭才可作为制品出厂。熔锌所用设备首要有反射炉及感应电炉两种,因为感应电炉不必燃料,炉内锌氧化少,锌直收率高,因而被广泛选用。 (一)阴极锌熔铸的出产进程 阴极锌熔铸进程是在熔化设备中将阴极锌片加热熔化成锌液,参加少数氯化铵(NH4CL),拌和,扒出浮渣,锌液铸成锌锭。首要操作在于合理运用感应电炉。 1、熔锌工频感应电炉的开停炉 熔锌工频感应电炉开炉有固体开炉和液体开炉两种办法。前者预备作业简略,但牢靠性差;后者开炉预备作业杂乱,但开炉牢靠。 开炉前的预备作业:①备齐正常出产时所需用的悉数东西;②全面查看设备是否完好适用,特别要要点查看电气设备的安全;③烘炉前应将炉子清扫洁净;④在熔池内铺1~2层锌锭与锌环触摸,构成闭合回路,以扩展锌环的散热面积和尽或许减小变压器与炉膛的温度差;⑤烘炉前除加料口外,应做好炉门的密封作业,以防散热过多。 烘炉和开炉:新筑电炉天然枯燥35d,用串联或并联替换联接的办法在熔池内设置电热器,升温坚持300℃以下加热烘烤10~13d,在此期间,炉子变压器是低压送电。要求变压器室温度与炉体温度坚持平衡。电热烘炉13d待锌环温度到300℃时再撤走炉内电热器,用炉子变压器升温直至锌环的熔点。当锌环开端熔化则当即将过热锌液倾入炉内并转入高功率电压级,随温度升高,逐步参加阴极锌片,将炉子熔池灌满,开炉即告结束。 开炉注意事项:依据国外电炉出产经历,升温速度为1.5~2℃/h。我国电炉出产实践标明,升温速度可为5~15℃/h。升温要陡峭,不能动摇太大。往往因为炉温时高时低,因炉衬的膨胀系数不同,简略构成炉壁裂缝和锌环开裂,尤其是在100~300℃之间,即锌环熔化前要特别注意锌环的升温。当熔沟挨近419.58℃时,若发现电流表上的指针频频摇摆,应当即将过热锌液倾入炉内,并相对进步功率电压级送电。视温度改动状况逐步参加小批量阴极锌片,直到装满炉膛停止。电压持续上升,即可转入低才能出产。 在接到暂时停炉告诉时,首要将炉内温度尽或许进步,新炉可坚持1h,旧炉可坚持40min。当康复送电时,应先从较低电压逐步进步,防止二次线圈电路堵截或熔沟崩裂。若停电时刻较长,首要应尽或许将熔池内的锌液铸锭,之后封堵各进、出料口,保温。如要停炉大修,则需把锌液悉数放出。 2、正常操作 当开炉结束转入正常操作后方可进料熔化。首要将阴极锌片吊运到加料口平台上,预热除掉水分。每8~15min均匀参加一垛约70mm厚的阴极锌片,以坚持炉温与熔池锌液面的安稳。阴极锌在电炉熔池内熔化进程中会构成浮渣。浮渣为氧化锌与锌液的混合物,为使锌液从浮渣中别离出来,下降浮渣率,进步锌直收率,在拌和时参加适量的氯化铵。依据阴极锌片的质量及炉内渣层的厚度等状况,每隔2h左右进行一次拌和扒渣。扒渣时动作要轻、慢,扒到炉门稍停顷刻,以削减随浮渣带出来的锌液。每次扒渣后要在炉内残留少数(厚1~2Cm)的渣层,以维护锌液不被氧化。浮渣送出另行处理。 锌液浇铸机有机械浇铸和人工浇铸两种。机械浇铸设备有直线浇铸机和圆盘浇铸机。 (二)感应电炉熔铸锌的出产技能条件及其操控 1、熔锌温度 为确保锌熔铸进程正常操作,有高的产品质量和较低的浮渣率,应严厉操控熔锌温度。熔锌炉炉膛温度愈高熔锌才能愈大,且排出炉外的烟气含热量高,热效率低,炉温增高会加重锌液氧化,添加浮渣及烟尘量,下降锌的直收率。为防止锌液的氧化,炉内应为复原气氛,坚持微正压,操控适宜炉温,以进步炉子的出产才能和锌的直收率。一般进料前熔池锌液温度操控在500℃左右为宜。 2、液面操控 参加熔锌炉的阴极锌是凭借熔融锌的物理热而熔化的,因而,熔池内有必要坚持必定量的锌液,使阴极锌浸没于锌液中。浇铸进程中熔池内锌液面可操控在低于浇铸口30~100mm。熔锌炉出产运用必定时刻后,要铲除粘结在炉壁上的炉结,一般清炉周期为10~20d,每次清炉时刻为3~8h。 3、熔铸锌的直接回收率 熔铸锌的直接回收率受阴极锌质量、加料办法、加温办法和操作状况等要素的影响。关于熔锌反射炉,因为阴极锌结构疏松,含水量高,进炉阴极锌未悉数浸没于锌液中,直接与火焰触摸,会添加锌的氧化和浮渣量;假如氯化铵参加不妥,拌和不完全,扒渣时温度过低都会构成渣、锌别离欠好,渣带走锌量增多,这些要素均会下降锌直接回收率。熔锌电炉的直接回收率一般为96%~97.5%。不管选用反射炉仍是电炉哪种熔锌设备都要发作浮渣,这是因为从炉门进入炉内的空气或焚烧发作的废气CO2以及阴极锌片带入的少数水分,会使炉内的锌液氧化生成氧化锌,生成的氧化锌以一层薄膜状包裹一些锌液滴,构成小粒状的氧化锌与金属锌的混合物,即为浮渣(其间含锌80%~85%),浮渣越多,熔铸时锌的直收率越低。 浮渣的产出率与熔铸设备、熔铸温度、阴极锌的质量有关。当选用感应电炉熔铸时,因为不必燃料,炉内锌的氧化少,因而浮渣的产出率比反射炉低,锌的直收率高。一起,电炉同反射炉比较能耗较低(一般吨锌耗电为100~120KWh)、劳作条件好、操作条件易于操控。 国内外均用电炉熔铸替代了反射炉熔铸。反射炉熔铸只在一些小厂运用。 为了下降浮渣产出率和下降浮渣含锌,熔锌时参加氯化铵,它的效果是与浮渣中的氧化锌发作如下反响: ZnO+2NH4CL=ZnCl2+2NH3↑+H2O↑ 生成的ZnCl2熔点低(约318℃),因而损坏了浮渣中的ZnO薄膜,使浮渣颗粒中被夹持的锌液滴显露新鲜表面而聚组成锌液。 4、质量操控 锌锭产品要求表面光洁,没有飞边、毛刺、冷隔层、夹渣、气孔等缺点。物理质量的操控首要在于设备的调整和出产操作,影响要素首要有: (1)锭模 锭模型腔的形状、尺度和结构不只决议锌锭的形状、尺度,也决议铸锭的质量。因为液态金属在模内的凝结不完满是自下而上顺次进行的,铸锭的方向性结晶倾向较差,构成铸锭的缩孔和偏析较大。加之液态金属吸附气体、氧化和对铸模型腔底部表面的冲击引起铸模老化,然后影响铸锭表面光洁,乃至呈现严峻的“麻点”,锭模上下尺度不妥也会构成严峻飞边、毛刺。因而对锭模的结构要合理挑选,锭模质料应具有高的热导性、小的热膨胀系数、较低的弹性模数和较高的机械性能。为防止金属与模壁相互效果和粘结,防止金属的二次氧化和发作气孔,改进铸锭表面质量,运用进程中锭模表面应常常涂刷涂料并定时清洗。 (2)浇铸和冷却 烧铸温度过高、过低都对物理质量有影响。温度过高不易冷却,铸锭在运动中呈现飞边、毛刺和缩孔;温度过低简略发作冷隔层和夹渣。冷却办法尤其是冷却介质数量的多少也会影响物理质量。冷却风量大,铸锭双面发作波纹;冷却风量小,不易冷却。冷却水量大,不能雾化,铸锭发作缩孔;水量小也不易冷却。 (3)锭机运转 锭机运转不平稳也会构成表面波纹和飞边毛刺。

铬青铜

2017-06-06 17:50:12

铬青铜是指含有铬的青铜产品。青铜原指铜锡合金﹐后除黄铜﹑白铜以外的铜合金均称青铜﹐并常在青铜名字前冠以第一主要添加元素的名。锡青铜的铸造性能﹑减摩性能好和机械性能好﹐适合於制造轴承﹑蜗轮﹑齿轮等。铅青铜是现代发动机和磨床广泛使用的轴承材料。铝青铜强度高﹐耐磨性和耐蚀性好﹐用於铸造高载荷的齿轮﹑轴套﹑船用螺旋桨等。铍青铜和磷青铜的弹性极限高﹐导电性好﹐适於制造精密弹簧和电接触元件﹐铍青铜还用来制造煤矿﹑油库等使用的无火花工具。铬青铜产品中,最为主要的是QCr0.5铬青铜 QCr0.5铬青铜  牌号:QCr0.5   标准:GB/T 13808-1992   铬青铜特性及适用范围:铬青铜在常温及高温下(400℃)具有较高的强度及硬度,导电性和导热性好,耐磨性和减摩性也很好,经时效硬化处理后,强度、硬度、导电性和导热性均显著提高;易于焊接和钎焊,在大气和淡水中具有良好的抗蚀性,高温抗氧化性好,能很好地在冷态和热态中承受压力加工;但其缺点是对缺口的敏感性较强,在缺口和尖角处造成应力集中,容易引起机械损伤,故不宜作整流子片。   铬青铜应用举例:制作工作温度350℃以下的电焊机电极、电机整流子片以及其他各种在高温下工作的、要求有高的强、硬度、导电性和导性的零件,还可以双 金属 的形式应用于刹车盘和圆盘。  铬青铜化学成份:铜 Cu :余量   镍 Ni:≤0.05   铁 Fe:≤0.1   铬 Cr:0.4~1.1   注:≤0.5(杂质)   铬青铜力学性能: 棒材的纵向室温拉伸力学性能   铬青铜热处理规范:热加工温度900~950℃;淬火温度950~1000℃水冷;l回火温度400~450℃。想要了解更多关于铬青铜的资讯,请继续浏览上海 有色 网( www.smm.cn ) 有色金属 频道。 

熔盐电解直接制备钛铬合金的研究

2019-02-12 10:07:54

金属间化合物作为颇有开发潜力的高温结构材料已广泛引起了人们的爱好。而Laves相是金属间化合物中最大的一族,Laves相TiCr2是一种易在过共析成分钛铬合金中构成的金属间化合物,在1100℃仍表现出优秀的抗蠕变功能,并具有很好的抗氧化才能,TiCr基合金不只具有优秀的力学功能,也具有潜在的优胜储氢功能。TiCr基储氢合金最早是在80年代初期由美国haven试验室研发发现的,这类合金从发现以来就因为其杂乱的氢化物组成而一向遭到极大的重视。TiCr基储氢合金具有很高的储氢密度,其最大储氢质量比超越2.4%(质量分数),日本在对储氢合金的分类和发展趋势研讨中将TiCr合金与Mg基储氢合金并列为第三代储氢合金。       现在TiCr合金的制备首要是以纯金属为质料,然后用粉末冶金法或高温真空熔炼法制得细密合金。因为质料海绵钛出产工艺杂乱,能耗高,功率低,再加上合金化进程需求添加新的能耗,导致钛铬合金的出产本钱高,因而下降钛合金的冶炼与加工本钱是材料界和钛工业界一向尽力寻求的方针。金属氧化物的熔盐电解法是一种新的电解工艺,首要是由英国剑桥大学的Fray等在20世纪末提出的,这种办法最大的特色就是工艺简略,无污染,适用性强,能够从金属氧化物的混合物直接出产合金;该办法的设备出资少,本钱有望低于传统的出产办法。环绕此办法,国际上报导了从金属氧化物中电解提取钛、铌、铬、硅等金属的研讨工作。国内外对熔盐电解制备Nb3Sn合金、TiW合金、TiNi、TiFe等有报导,而对钛铬合金还鲜有研讨。本文探究用熔盐电解直接制取钛铬合金的可行性。       一、试验       (一)设备及质料       试验设备如图1所示,试验中选用电阻加热坩埚炉,并配有温度操控器,电解槽为石墨坩埚,内置于不锈钢反响器中,电解电源为WYK-3010直流稳压电源。    图1  电解试验设备简图       试验中所用的电解质料为分析纯TiO2和Cr2O3;熔盐为分析纯无水氧化钙,含量>96%,其间除含水外,其他杂质含量不超越0.5%。       电解进程在高纯氩气维护下进行,其间Ar含量>99.999%,O2含量<3×10-4%,H2O含量<3×10-4%。       首要分析设备为:选用荷兰PHILIPS公司X′Pert Pro Super X射线衍射仪分析产品的物相和组成(Cu Ka靶,管电压为40kV,电流为40mA);选用日本HITACHI S-4800场发射扫描电镜仪分析样品描摹,并配有X射线能谱仪(EDS)进行元素分析;选用美国LECO公司TC-436氮氧测定仪分析电解产品的氧含量。       (二)试验进程       二氧化钛、氧化铬粉末按摩尔比1∶1混合后参加一定量的胶粘剂,混合均匀后,压制成直径为10mm的电极,电极成型压力4~10MPa。在室温下放置2d,使其天然枯燥,然后在马弗炉中于900~1200℃温度下烧结数小时后即可用于电解试验。电解试验在如图1所示的设备中进行,以高密度石墨坩埚壁作阳极,烧结后的金属氧化物的混合物作阴极,在氩气(100ml·min-1)维护下的氯化钙熔盐中进行电解。首要以石墨棒为阴极,石墨坩埚为阳极,在1.5V电压下进行预电解,意图是脱除熔盐中残存的水分和杂质,然后在指定的电压下进行恒压电解,电解温度操控在900℃。电解完毕后,电解产品在氩气维护下炉内天然冷却至室温。       (三)样品检测       电解后的产品,用水冲刷表面后,在超声波辅佐下用蒸馏水清洗夹盐,枯燥后对所得样品进行SEM,EDS,XRD分析以及氧含量分析。       二、结果与评论       (一)钛铬合金的制备       以TiO2+Cr2O3(摩尔比1∶1)为质料的电极在1050℃烧结2h所得微观结构如图2(a)所示,XRD分析结果表明电极由TiO2和Cr2O3组成如图3(a),阐明在烧结进程中TiO2和Cr2O3并未发作化学反响。图2(b)给出了2.8V电解6h所得产品的微观结构,颗粒长大至初始电极的2倍左右,XRD分析电解产品首要为TiCr2和少数Cr,见图3(d)。对电解产品进行DES分析,结果表明电解产品中Cr和Ti的摩尔比为1.95,考虑到分析差错,电解产品中Cr和Ti挨近初始电解中质料的配比2,阐明熔盐电解钛铬混合氧化物能够直接制备组成可控的钛铬合金。    图2  电解前后电极的SEM图   (a)-初始电极;(b)-2.8V电解6h电解产品    图3  初始电极以及不一起刻电解产品的XRD谱       (二)恒压下钛铬合金的构成进程       为了更好地了解TiO2和Cr2O3混合氧化物的复原进程,操控槽电压为2.8V,别离电解10min、1h和6h,所得产品的XRD图谱示于图3。从图中能够看出,混合氧化物的电解复原阅历了从优先生成Cr到构成TiCr2的合金化进程,依据电解不同阶段的产品组成和热力学核算,估测TiO2和Cr2O3混合氧化物在复原进程中发作的首要反响如下:       1、电解10min的产品首要是Cr,CaTiO3以及少数的CaO,见图3(b)。因为从热力学上分析Cr2O3比TiO2更易复原,因而在反响初始阶段,Cr2O3首要被复原为Cr。在2.8V电压下进行电解,Cr2O3的复原机制与TiO2的复原机制相似,也是通过氧离子化和钙热复原反响进行的,发作的反响或许为(1)~(3)。       Cr2O3+6e=2Cr+3CO                        (1)       Ca2++2e=Ca                               (2)       Cr2O3+3Ca=2Cr+3CaO                      (3)       电解复原释放出很多的O2-向阳极分散,而熔融盐中的Ca2+向阴极分散,假如氧化物阴极复原生成O2-的速度大于O2-向熔融盐和阳极分散的速度,将会发作反响(4)生成CaTiO3,因而电解产品中有CaTiO3的存在。       Ca2++O2-+TiO2=CaTiO3                     (4)       2、电解1h所得电解产品中有新相TiCr2生成,一起含有Cr,如图3(c),其间含有几个不知道的杂峰。因为电解试验所用的电极比较薄,仅有1mm左右,有利于钙、氧从电极中快速脱除,在电解产品中并未发现CaTiO3。作为中间产品在复原进程中生成的CaTiO3其寿数十分短,在随后的电解进程中,CaTiO3在新生成的Cr微粒上反响生成TiCr2,因而在电解产品中并未检测到CaTiO3。跟着TiCr2合金的生成和CaTiO3相的复原,多孔液层中CaO浓度下降,原先分出的CaO随CaTiO3的复原逐步熔解并迁出电极。       在电解较大的TiO2压片时,常常发现CaTiO3生成,因为现场钙钛矿化的发作,使固态颗粒的体积胀大,然后缩小颗粒之间的离子传输通道,阻止了多孔层内的离子搬迁,在TiO2压片彻底电解曾经,即便施加高于3.0V的电压,常常能够看到部分复原的夹心结构,但在电解TiO2和Cr2O3混合氧化物电极时,因为Cr2O3很简单被复原为Cr,Cr的存在进步了电极的导电性,一起又添加了电极的孔隙率,因而并未发现电解TiO2时常常出现的夹心结构。       3、电解6h所得电解产品为钛铬合金,依然含有铬的峰。从图3能够看出当电解时刻从1h延长到6h后电解产品中TiCr2的峰增强,而Gr的峰削弱,杂峰消失。从TiCr二元系相图能够看出,室温下C15相的均匀组成为TiCr1.75(65.5%Cr)~TiCr1.95(68%Cr),因为质料是按TiCr2制造,所以或许含有少数未合金化的Cr。       综上所述,本试验条件下混合氧化物复原为钛铬合金阅历了如下进程:反响最早生成Cr,副产品CaO与TiO2反响生成CaTiO3,在随后的电解进程中生成的CaTiO3和/或TiO2在新生成的Cr微粒上反响生成TiCr2合金。       (三)电解时刻对电解产品氧含量的影响       为了研讨电解时刻对产品氧含量的影响,以TiO2和Cr2O3(摩尔比1∶1)混合物小片为电极在2.8V电压下别离电解1,2,4,6和8h,图4给出了电解产品中氧含量随时刻的改变。从图中能够看出,在2.8V槽电压下电解1h,电解产品中的氧含量现已从初始电极的38.81%下降到11.50%,阐明在开始的1h电化学反响速度快,前1h脱除的氧占总氧量的74.56%,在电解复原反响2h后,产品中氧含量下降至0.64%,前2h脱除的氧占总氧含量的98.98%。当电解时刻从2h延长到6h,电极反响速度变慢,氧含量从2h的0.64%下降到0.20%,前6h脱除的氧占总氧含量的99.68%。这或许是因为从2h后首要发作的反响是从合金的脱氧进程,因而反响变慢。在随后的电解进程中发作脱氧反响,氧含量进一步下降,但氧脱除的速度很慢。    图4  电解产品氧含量随时刻的改变(电解电压2.8V,电解温度900℃,Ar100ml·min-1)       本文仅对熔盐电解直接制备钛铬合金进行了开始研讨,所选用的电解条件并非最优条件,下一步研讨的重点是制备出纯洁的钛铬合金,对其进行储氢功能测验和元素代替然后改善其储氢功能,而且优化电解条件以进步产品纯度和电流功率。       三、定论       (一)在熔融CaCl2系统中,直接电解TiO2和Cr2O3的混合物,在槽电压2.8V下电解6h能够得到氧含量为0.20%的钛铬合金,阐明用直接电解复原法电解TiO2和Cr2O3的混合物制取钛铬合金是可行的。       (二)混合氧化物的复原阅历了优先生成Cr到逐步构成TiCr2的合金化进程,反响最早生成Cr,副产品CaO与TiO2反响生成CaTiO3,在随后的电解进程中生成的CaTiO3和/或TiO2在新生成的Cr微粒上反响生成TiCr2合金。