膜電積工藝中氯氣的吸收研究.pdf

1、金屬鈷因其有良好的理化性質(zhì)，具有強度大、耐高溫、耐磨損等優(yōu)良性能，被廣泛的應用于社會各個領(lǐng)域。隨著科技的進步，我國有色金屬精煉行業(yè)日益發(fā)展，一般采用氯化物體系的電解液進行電積，但是在生產(chǎn)過程中，會有大量的氯氣生成。氯氣是一種具有強氧化性、腐蝕性的有毒氣體，不僅會危害一線職工的身心健康，對環(huán)境造成污染，而且還會影響電積過程中金屬的沉積質(zhì)量。因此，需要對傳統(tǒng)的電積工藝加以改造，研發(fā)出一種新型的電積工藝是目前該行業(yè)亟待解決的問題。
　　

2、本試驗將離子交換膜與電極有機的結(jié)合成一個整體結(jié)構(gòu)——膜組件，利用其中陽離子交換膜能夠有效地阻擋陰離子穿過的特殊性能，阻擋了氯離子進入陽極室發(fā)生氧化反應，進而從根本上減少了氯氣的產(chǎn)生。本試驗以電流效率、電解能耗以及氯氣的抑制率作為試驗的衡量標準，分別對電流密度、電解液的循環(huán)量、電解液溫度、硫酸的質(zhì)量分數(shù)、極間距和電解液濃度進行了單因素的試驗研究。通過正交試驗的比較分析，最終確定了試驗的最佳運行參數(shù)組合:CoCl2溶液pH=3，Co2+濃度

3、100g/L，HCl質(zhì)量分數(shù)0.5％，H2SO4質(zhì)量分數(shù)0.5％，電流密度180A/m2，溫度40℃，極板間距8cm，循環(huán)流量140mL/min，電解4h。在該條件下進行電解，電流效率可以達到98.71％，電解能耗為3867 kW·h，氯氣的抑制率為96.15％;同時電解后所形成的鈷板其色澤光亮，表面平整，結(jié)構(gòu)致密且無孔洞存在，金屬鈷的品質(zhì)良好。經(jīng)方差分析可知，電流密度、循環(huán)流量、極間距及溫度對膜電積工藝的電流效率影響不同，其影響順序是

4、:電流密度＞溫度＞循環(huán)流量＞極間距。以氯氣的抑制率為衡量標準，電解液溫度、硫酸質(zhì)量分數(shù)及極間距的影響順序為電解液溫度＞硫酸質(zhì)量分數(shù)＞極間距。
　　本試驗采用水射器吸收裝置吸收電解過程中生成的氯氣，并對堿液吸收法、亞硫酸鈉吸收法、氯化亞鐵吸收法和硫代硫酸鈉吸收法這四種方法進行了試驗比較分析，得出氯化亞鐵吸收法無論從吸收效果、吸收成本，還是對環(huán)境的影響等方面均具有可行性，潛力巨大。
　　為了實現(xiàn)工藝的規(guī)?；c工業(yè)化，本課題進行了