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1、doi：10.3969/j.issn.1007-7545.2018.03.002工艺条件对锌电解能耗的影响王宏丹，任兵芝，夏文堂，杨文强（重庆科技学院冶金与材料工程学院冶金工程系，重庆401331）摘要：通过锌电解试验研究了电流密度、锌离子浓度、硫酸浓度、阴阳极间距、电解液温度等对锌电解过程电流效率、槽电压和直流电耗的影响。研究表明，直流电耗随电流密度、阴阳极间距和硫酸浓度的增大而增加，随锌离子浓度的增大而减少；随着电解液温度的升高，直流电耗先减少后增加，在45℃左右达到最低。关键词：锌电解；直流电耗；电流效率；槽电压中图分类号：TF81
2、3；TF804文献标志码：A文章编号：1007-7545（2018）03-0000-00EffectofProcessParametersonPowerConsumptionofZincElectrowinningWANGHong-dan，RENBing-zhi，XIAWen-tang，YANGWen-qiang(DepartmentofMetallurgicalEngineering,SchoolofMetallurgicalandMaterialsEngineering,ChongqingUniversityofScienceandT
3、echnology,Chongqing401331,China)Abstract：Effectsofcurrentdensity,zincionconcentration,sulfuricacidconcentration,inter-electrodespacing,andelectrolytetemperatureoncurrentefficiency,cellvoltageandpowerconsumptionofzincelectrowinningwerestudied.Theresultsshowthatpowerconsump
4、tionriseswithincreaseofcurrentdensity,inter-electrodespacingandsulfuricacidconcentration,anddropswithincreaseofzincionsconcentration.Powerconsumptiondropsfirstandthenriseswithincreaseofelectrolytetemperature,andreachestheminimumvalueatabout45℃.Keywords：zincelectrowinning;
5、DCpowerconsumption;currentefficiency;cellvoltage湿法炼锌已成为现代锌冶炼的主导技术[1]，其工艺流程为焙烧→浸出→净化→电积→熔铸五个工序。其中，电解沉积工序消耗的电能占湿法炼锌总能耗的70%以上，而直流电耗占锌电解总能耗的90%以上[2-3]。为了降低锌电解沉积的电能消耗，国内外学者主要研究了电解液纯度[2-7]、析出周期[2,6]、骨胶添加剂[2,4,6,8]等因素的影响，并采取措施以降低槽电压和提高电流效率。本文通过电解试验研究电流密度、阴阳极间距（以下简称极间距）、电解液成分、温度等
6、工艺参数对锌电解能耗的影响。1试验1.1原料锌电解试验采用铅银合金板（Ag0.5%~1.0%）为阳极，压延纯铝板（Al>99.5%）为阴极，通以直流电，在阴极上析出金属锌，在阳极上放出O2[9]。阴阳极板的有效面积均为80mm×100mm，其余表面使用透明胶带包裹绝缘。阴阳极板在使用前均采用砂纸打磨至表面光滑。在本试验中，配制电解液所用化学试剂包括七水硫酸锌、浓硫酸和去离子水。检验电解液液中Zn2+和H2SO4浓度所用化学试剂有EDTA（0.5mol/L）、氨水缓冲液（pH=10)、氢氧化钠溶液（~0.5mol/L）、铬黑T指示剂、溴甲酚
7、绿—甲基红混合指示剂等。1.2试验方法采用2L有机玻璃容器作为电解槽，该电解槽与25L塑料桶用管道相连接，在电解槽和塑料桶之间采用泵循环电解液。电解槽的进液方式采用传统的“下进上出”方式。在试验前和试验期间，塑料桶采用加热带加热使其保持电解温度不变，并使用电机搅拌，使电解液成分与温度保持均匀。锌电解槽内共设置了3对阴阳极板以模拟真实电解槽内的流动，但只有中间的一对阴阳极板进行通电电解。电解液中不使用添加剂。试验中采用直流电源提供稳定的电流以保证电流密度不变。槽电压的记录采用带记录软件的数字万用表。收稿日期：2017-10-11基金项目：国
8、家自然科学基金资助项目（51674057）；重庆市教委科学技术研究项目（KJ1601326，KJ1713343）；重庆市基础科学与前沿技术研究专项（cstc2017jcyjAX0236）；重庆
