Металлоизделия в Луганске и области

Металлокострукции, входные двери, заборы, оградки,
решетки, лестницы, ковка, модули,
вальеры, декоративная мебель

Электролитическое осаждение цинка из растворов

Нейтральный электролит, очищенный от примесей, непрерывно поступает в электролизные ванны, из которых отводится такой же объем отработанного электролита состава: ~ 40 г/л Zn и до 160 г/л H2SO4. В результате этого процесс электролитического осаждения цинка фактически происходит из электролита, содержащего 50 ... 60 г/л Zn и 100 ... 120 г/л H2SO4. Вследствие электролитической диссоциации в таком растворе образуются следующие ионы:

Таким образом, суммарный процесс в электролизной ванне характеризуется убылью в раствор ионов цинка в результате осаждения его на катоде и накоплением в нем ионов Н* и SO?' и, как следствие этого, образованием серной кислоты: 2Н+ +

+ SO2' =H2SO4.

Теоретически при электролизе на катоде в первую очередь должны разряжаться ионы водорода. Однако на цинке (цинковом катоде) при повышенной плотности тока, высокой чистоте электролита, низкой его температуре и добавке в электролит поверх- ностно-активных веществ создается высокое перенапряжение водорода (не менее 0,7 В). В результате этого потенциал, при ко- тором разряд ионов водорода Н* приобретает значительное развитие, становится более электроотрицательным, близким или даже меньшим, чем потенциал, необходимый для разряда ионов Zn2*.

При очистке нейтральных растворов не удается полностью удалить все примеси и они могут существенно влиять на результаты электролиза.

По своему электрохимическому поведению в процессе электролиза примеси в цинковых растворах можно разделить на четыре группы: 1) катионы металлов, более электроположительные, чем цинк; 2) катионы металлов, более электроотрицательные, чем цинк; 3) анионы; 4) органические примеси.

Наиболее серьезные затруднения при электролитическом выделении цинка вызывают металлы первой группы. Они способны восстанавливаться на катоде и загрязнять катодный цинк. Единственным путем для предотвращения попадания этих примесей в катодный осадок является глубокая очистка цинковых растворов.

Накопление в растворе более электроотрицательных, чем цинк, катионов (Na + , Mg2+ и Mn2+) выше суммарной концентрации около 30 г/л снижает растворимость в электролите сернокислого цинка и неблагоприятно сказывается на подготовке растворов к электролизу. Вследствие повышения вязкости растворов при значительном количестве этих примесей замедляется скорость осветления растворов при сгущении пульп.

При наличии в электролите анионов C” возможно их окисление на аноде с образованием газообразного хлора, который загрязняет атмосферу цеха и вызывает коррозию анода. В присутствии катионов Mn2+ газообразный хлор не выделяется в результате его взаимодействия по реакции

Mn2* + Cl2 + 2Н20 = MnO2 + 2НС1 + 2Н*. (83)

Таким образом, присутствие в электролите ~ 3 г/л Mn считается даже технологически необходимым.

Органические примеси, переходящие в электролит из деревянных деталей аппаратуры, фильтровальной ткани, реагентов и других источников, приводят к получению хрупких катодных осадков цинка.

Электролитическое осаждение цинка из сульфатных растворов осуществляют в ваннах ящичного типа, конструкция которых во многом похожа на конструкцию ванн, используемых при электролитическом рафинировании и осаждении меди.

На современных заводах чаще всего применяют железобетонные ванны, внутренние стенки которых футеруют листовым евин- цом, полихлорвинилом или винипластом. Длина ванн 2,5... 4 м, ширина 0,85...0,9 м, глубина 1,3... 1,4м. В них завешивают от 28 до 32 катодов и 29 ... 33 анода.

Форма заказа

Цветная металлургия

Горная проммышленность