陽(yáng)極采用Pb-Ag合金陽(yáng)極，Pb-Ag合金陽(yáng)極中的Ag含量為0.7 %，并在陽(yáng)極 周?chē)友b一層多孔滲透性隔膜套，電解陰極采用鋁電極，鋁電極經(jīng)過(guò)除油和拋光處理。具體 步驟為:經(jīng)過(guò)深度沉鐵和除銅后的硫酸鋅溶液配液后的電解液的情況如下:Zn 2+濃度為50g/ L、硫酸濃度為 160g/L、Co 濃度為 0.00075g/L、Cu 濃度0.00003g/L、Cd 濃度為 0.00023g/L、Cl 濃度為 〇. 〇58g/L、Fe 濃度為 0.0015g/L、Al 濃度為0.022g/L、Ni 濃度為0.00067g/L、Ge 濃度 < 0 · 0002g/L、Pb 濃度 <0 · 0001g/L。
[0039] 電解條件：電解周期24h，骨膠加入量為每千克析出鋅對(duì)應(yīng)加入0.25g，Sr⑶3加入 量為每千克析出鋅對(duì)應(yīng)加入2.5g，骨膠、SrC0 3均為均勻添加。電流密度為450A/m2，槽電壓為 4V，槽溫為38~40°C。電流效率為95%。鋅的析出情況見(jiàn)表3。
[0040] 表3析出鋅中雜質(zhì)的含量
[0041]
[0042] 實(shí)施例4:
[0043]本發(fā)明在年產(chǎn)500噸的隔膜電解生產(chǎn)裝置上應(yīng)用，以濕法冶煉生產(chǎn)的硫酸鋅溶液 生產(chǎn)高級(jí)鋅，電解陽(yáng)極采用Pb-Ag合金陽(yáng)極，Pb-Ag合金陽(yáng)極中的Ag含量為0.7 %，并在陽(yáng)極 周?chē)友b一層多孔滲透性隔膜套，電解陰極采用鋁電極，鋁電極經(jīng)過(guò)除油和拋光處理。具體 步驟為:經(jīng)過(guò)深度沉鐵和除銅后的硫酸鋅溶液配液后的電解液的情況如下:Zn 2+濃度為45g/ L、硫酸濃度為 150g/L、Co 濃度為0.00067g/L、Cu 濃度為 0.00004g/L、Cd 濃度為 0.00027g/L、 Cl 濃度為 0.051g/L、Fe 濃度為 0.0012g/L、Al 濃度為 0.021g/L、Ni 濃度為0.00055g/L、Ge 濃度 <0 · 0002g/L、Pb 濃度 <0 · OOOlg/L。
[0044] 電解條件：電解周期24h，骨膠加入量為每千克析出鋅對(duì)應(yīng)加入0.3g，SrC03加入量 為每千克析出鋅對(duì)應(yīng)加入3g，骨膠、SrC0 3均為均勻添加。電流密度為500A/m2,槽電壓為4V， 槽溫為38~40 °C。電流效率為93 %。鋅的析出情況見(jiàn)表4。
[0045] 表4析出鋅中雜質(zhì)的含量
[0046]
[0047] 實(shí)施例5:
[0048]本發(fā)明在年產(chǎn)2000噸的隔膜電解生產(chǎn)裝置上應(yīng)用，以濕法冶煉生產(chǎn)的硫酸鋅溶液 生產(chǎn)高級(jí)鋅，電解陽(yáng)極采用Pb-Ag合金陽(yáng)極，Pb-Ag合金陽(yáng)極中的Ag含量為0.7 %，并在陽(yáng)極 周?chē)友b一層多孔滲透性隔膜套，電解陰極采用鋁電極，鋁電極經(jīng)過(guò)除油和拋光處理。具體 步驟為:經(jīng)過(guò)深度沉鐵和除銅后的硫酸鋅溶液配液后的電解液的情況如下:Zn 2+濃度為55g/ L、硫酸濃度為 180g/L、Co 濃度為0.00067g/L、Cu 濃度為 0.00004g/L、Cd 濃度為 0.00027g/L、 Cl 濃度為 0.051g/L、Fe 濃度為 0.0012g/L、Al 濃度為 0.021g/L、Ni 濃度為0.00055g/L、Ge 濃度 <0 · 0002g/L、Pb 濃度 <0 · 0001g/L。
[0049] 電解條件：電解周期24h，骨膠加入量為每千克析出鋅對(duì)應(yīng)加入0.3g，SrC03加入量 為每千克析出鋅對(duì)應(yīng)加入3g，骨膠、SrC0 3均為均勻添加。電流密度為500A/m2,槽電壓為4V， 槽溫為38~40 °C。電流效率為92%。鋅的析出情況見(jiàn)表5。
[0050] 表5析出鋅中雜質(zhì)的含量
[0051]
[0052] 對(duì)比例1
[0053]現(xiàn)有技術(shù)在年產(chǎn)10萬(wàn)噸的電解生產(chǎn)裝置上應(yīng)用，以濕法冶煉生產(chǎn)的硫酸鋅溶液生 產(chǎn)零號(hào)鋅Zn含量99.995%，電解陽(yáng)極采用Pb-Ag合金陽(yáng)極，電解陰極采用鋁電極(未經(jīng)過(guò)處 理）。具體步驟為:經(jīng)過(guò)凈化后的電解液的情況如下:Zn 2+濃度為40g/L、硫酸濃度為130g/L、 Co濃度為0.001g/L、Cu濃度為0.001g/L、Cd濃度為0.001g/L、Cl濃度為0.35g/L、Fe濃度為 0 · 03g/L、Al 濃度為 0 · 04g/L、Ni 濃度為 0 · 001g/L、Ge 濃度 <0 · 001g/L、Pb 濃度 <0 · 001g/L。 [0054]電解條件：電解周期24h，骨膠加入為每千克析出鋅對(duì)應(yīng)加入0.2g，SrC03加入量為 每千克析出鋅對(duì)應(yīng)加入2g，骨膠、SrC0 3均為均勻添加。電流密度為400A/m2,槽電壓為4V，槽 溫為38~40 °C。電流效率為85%。鋅的析出情況見(jiàn)表6。
[0055]表6析出鋅中雜質(zhì)的含量
[0056]
[0057] 對(duì)比例2
[0058] 現(xiàn)有技術(shù)在年產(chǎn)10萬(wàn)噸的電解生產(chǎn)裝置上應(yīng)用，以濕法冶煉生產(chǎn)的硫酸鋅溶液生 產(chǎn)一號(hào)鋅99.99%，具體步驟為:經(jīng)過(guò)凈化后的電解液的情況如下:Zn 2+濃度為60g/L、硫酸濃 度為 190g/L、Co 濃度為 0.001g/L、Cu 濃度為 0.001g/L、Cd 濃度為 0.001g/L、Cl 濃度為 0.35g/ L、Fe 濃度為 0.03g/L、Al 濃度為 0.04g/L、Ni 濃度為 0.001g/L、Ge 濃度 <0.001g/L、Pb 濃度 < 0.001g/L〇
[0059] 電解條件：電解周期24h，骨膠加入為每千克析出鋅對(duì)應(yīng)加入0.2g，SK：03加入量為 每千克析出鋅對(duì)應(yīng)加入2g，骨膠、SrC0 3均為均勻添加。電流密度為500A/m2,槽電壓為4V，槽 溫為38~40 °C。電流效率為86%。鋅的析出情況見(jiàn)表7。
[0060] 表7析出鋅中雜質(zhì)的含量
[0061]
[0063] 對(duì)比例3
[0064] 現(xiàn)有技術(shù)在年產(chǎn)10萬(wàn)噸的電解生產(chǎn)裝置上應(yīng)用，以濕法冶煉生產(chǎn)的硫酸鋅溶液生 產(chǎn)零號(hào)鋅Zn含量99. 995%，電解陽(yáng)極采用Pb-Ag合金陽(yáng)極，Pb-Ag合金陽(yáng)極中的Ag含量為 1%，具體步驟為:經(jīng)過(guò)凈化后的電解液的情況如下:Zn 2+濃度為50g/L、硫酸濃度為160g/L、 Co濃度為0.001g/L、Cu濃度為0.001g/L、Cd濃度為0.001g/L、Cl濃度為0.35g/L、Fe濃度為 0 · 03g/L、Al 濃度為 0 · 04g/L、Ni 濃度為 0 · 001g/L、Ge 濃度 <0 · 001g/L、Pb 濃度 <0 · 001g/L。
[0065] 電解條件：電解周期24h，骨膠加入為每千克析出鋅對(duì)應(yīng)加入0.2g，SrC03加入量為 每千克析出鋅對(duì)應(yīng)加入2g，骨膠、SrC0 3均為均勻添加。電流密度為450A/m2,槽電壓為4V，槽 溫為38~40 °C，電流效率為92%。鋅的析出情況見(jiàn)表8。
[0066]表8析出鋅中雜質(zhì)的含量 [0067]
[0068]通過(guò)實(shí)施例與對(duì)比例的比較分析可知，本發(fā)明的電流效率大于90%，電耗低，可采 用含銀量較低的陽(yáng)極，原材料消耗低，其析出鋅的質(zhì)量達(dá)到了高級(jí)鋅的標(biāo)準(zhǔn)。本發(fā)明采用經(jīng) 過(guò)深度沉鐵和除銅后的硫酸鋅溶液配制電解液，再通過(guò)選擇合適的Zn 2+濃度、硫酸濃度，進(jìn) 行隔膜電解，能夠生產(chǎn)出比普通〇#鋅和1#鋅純度更高的高級(jí)鋅，析出鋅完全可以達(dá)到高級(jí)鋅 純度為99.9985 %的標(biāo)準(zhǔn)，其中雜質(zhì)Cd含量〈0.0002 %、Sn含量〈0.0002 %、Cu含量〈 0 · 0003%、A1含量〈0 · 0003%、Pb含量〈0 · 0003 %、Fe含量0 · 0003 %。本發(fā)明加工程序簡(jiǎn)單;生 產(chǎn)周期短，對(duì)設(shè)備要求低，采用現(xiàn)有技術(shù)中的隔膜電解槽即能完成生產(chǎn)，加裝在陽(yáng)極周?chē)?多孔滲透性隔膜套可以取下清洗后反復(fù)使用，降低生產(chǎn)成本，適合于工業(yè)化生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)了高 級(jí)鋅的工業(yè)化規(guī)模大生產(chǎn)。
[0069]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精 神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種電解制備高級(jí)鋅的方法，其特征在于：以經(jīng)過(guò)深度沉鐵和除銅后的硫酸鋅溶液 配液后作為電解液，然后進(jìn)行電解制得高級(jí)鋅;其中，電解陽(yáng)極采用不溶電極，并在陽(yáng)極周 圍加裝一層多孔滲透性隔膜套，電解陰極采用鋁電極；電解液中的Zn 2+濃度為45~55g/L、硫 酸濃度為150~180g/L，通過(guò)添加經(jīng)過(guò)深度沉鐵和除銅后的硫酸鋅溶液、水以及硫酸使Zn 2+ 濃度和硫酸濃度保持在該范圍。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解制備高級(jí)鋅的方法，其特征在于:所述多孔滲透性隔膜套 的材料為高分子陰陽(yáng)離子交換膜。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解制備高級(jí)鋅的方法，其特征在于:所述多孔滲透性隔膜套 為長(zhǎng)方體，隔膜套豎直放入電解槽中，隔膜套的上面開(kāi)口以放入陽(yáng)極，其余面封閉且均勻覆 蓋在陽(yáng)極表面，隔膜套與陽(yáng)極之間有一定空隙以容納電解時(shí)產(chǎn)生的陽(yáng)極泥，多孔滲透性隔 膜套上邊的水平高度應(yīng)高于電解液液面高度。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解制備高級(jí)鋅的方法，其特征在于:所述電解的時(shí)間為16~ 24h，平均電流密度為400~500A/m 2，槽溫為38~40 °C。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解制備高級(jí)鋅的方法，其特征在于:在電解過(guò)程中向電解槽 中均勻添加骨膠和SrC03，其中，骨膠的加入量為每千克析出鋅對(duì)應(yīng)加入0.2~0.3g，SrC0 3的 加入量為每千克析出鋅對(duì)應(yīng)加入2~3g。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解制備高級(jí)鋅的方法，其特征在于:所述電解陽(yáng)極為Pb-Ag 合金陽(yáng)極。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的電解制備高級(jí)鋅的方法，其特征在于:所述Pb-Ag合金陽(yáng)極中 的Ag含量為0.7 %，鋁電極經(jīng)過(guò)除油和拋光處理。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解制備高級(jí)鋅的方法，其特征在于:所述深度沉鐵和除銅后 的硫酸鋅溶液配液后的電解液中Zn2+濃度為45~55g/L，硫酸濃度為150~180g/L，C1含量在 0. lg/L以下，F(xiàn)e含量在0.0035g/L以下，Cu含量在0.00005g/L以下，Cd含量在0.0003g//L以 下。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的電解制備高級(jí)鋅的方法，其特征在于:所述電解液采用經(jīng)過(guò)深 度沉鐵和除銅后的硫酸鋅溶液、水以及硫酸進(jìn)行配液制得;所述硫酸鋅溶液為濕法冶煉生 產(chǎn)的硫酸鋅溶液。10. -種權(quán)利要求1~9任一項(xiàng)所述方法在利用濕法煉鋅硫酸鋅溶液制備高級(jí)鋅上的應(yīng) 用。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種電解制備高級(jí)鋅的方法及其應(yīng)用，以經(jīng)過(guò)深度沉鐵和除銅后的硫酸鋅溶液配液后作為電解液，然后進(jìn)行電解制得高級(jí)鋅；其中，電解陽(yáng)極采用不溶電極，并在陽(yáng)極周?chē)友b一層多孔滲透性隔膜套，電解陰極采用鋁電極；電解液中的Zn2+濃度為45～55g/L、硫酸濃度為150～180g/L，通過(guò)添加經(jīng)過(guò)深度沉鐵和除銅后的硫酸鋅溶液、水以及硫酸使Zn2+濃度和硫酸濃度保持在該范圍。該方法工序簡(jiǎn)單、易于操作、生產(chǎn)成本低、制備的鋅能夠滿足高純度要求。
【IPC分類(lèi)】C25C1/16
【公開(kāi)號(hào)】CN105568317
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201511028046
【發(fā)明人】唐亦秋, 唐愛(ài)勇, 竇傳龍, 朱北平, 林文軍
【申請(qǐng)人】株洲冶煉集團(tuán)股份有限公司
【公開(kāi)日】2016年5月11日
【申請(qǐng)日】2015年12月31日