首页 > 专利学习

金属锰生产的电解

一、金属锰生产的电解

——国内金属锰电解均采用不锈钢板或钛板作阴极，选用Pb—Sb—Sn—Ag（铅、锑、锡、银）四元合金作为阳极板。

——电解总反应式为：MnSO4＋H2O=Mn＋1/2Ｏ2＋Ｈ2ＳＯ4即在阴极上析出Mn，在阳极上析出O2，同时产出含H2SO4的废电解液。

——金属锰的电解是个高能耗的过程，在负电极化的条件下，在不锈钢阴极上进行着两个相互竞争的电化学反应，析出金属锰的反应为扩散控制反应，析出氢（H2）的反应却属于电化学控制反应。

Mn2++2e-==Mn

2H2++2e-==H2（g）

——影响电解上锰的主要因素

（一）电解液成分

锰电解液成分包括新液（净化液）、阴极液（槽液）和阳极液。

1、新液：送往电解的新液是净化后的纯溶液，Mn2+含量为36～39g/L，（NH4）2SO4含量为105~120g/L，PH为6.5~6.8（酸度计），为保持高的阴极电流效率，对溶液中杂质都有一个定量的要求，如Fe（1mg/L）、Ni（0.5mg/L）、Co（0.5mg/L）等。

2、阴极液：

——Mn2+含量：电解槽中阴极液Mn2+含量波动在13～16g/L，过高的锰会导致锰铵复盐析出，破坏电解过程，过低的锰也会使电解过程造成不平衡。

——（NH4）2SO4含量：增大（NH4）2SO4浓度可以增加Mn2+在溶液中的稳定性，防止在高PH下水解，此外也还可以增加溶液的导电性。国内工业生产中（NH4）2SO4含量波动在100～120g/L（有硒），或120～140g/L（无硒）之间。

——PH的调节：生产试验证实，随着阴极液PH的增加，电效显著增加，但当PH＞9时却又下降，应当指出，生产实践证明，调氨要适当，过剩的氨一方面会导致Mn2+的水解，另一方面由于PH增加，游离NH3增加，会导致氨的损失，现实生产中一般以7－8为宜。

3、阳极液：阳极液含锰正常条件下Mn2+为13－15g/L左右，H2SO4为40g/L左右。

4、添加剂（SeO2等）：Mn微机消谐器2+在高PH条件下，很容易被氧化成高价锰化合物MnOOH（Mn2O3·3H2O）和MnO2。为了防止Mn2+氧化，必须加入抗氧化剂，使溶液保持还原性。即使偶尔生成了Mn2O3和MnO2微粒也将立即被还原消失。现在采用的氧化剂为SeO2。

5、槽温：采用低的电解温度可以减少析氢反应，但温度过低会导致过细粒度的锰沉积，并显著降低电解液的导电性，但生产实践中，当温度超过45℃时，电效便大大降低，超过50℃以上时，电解将无法进行。工业上采用的电解温度为38－44℃。

6、 ※电解的操作：电解金属锰的生产能不能优质高产，除了制液工序必须提供合格优质的电解液之外，还必须加强槽面管理，严格控制好电解条件，保证电解的正常进行。

——调槽

·出槽前取样分析槽液锰的浓度，根据槽液分析结果，调整各电解槽的补加新液流量，使Mn2+浓度逐渐升高至出槽时的要求14-16g/L。

·出槽前测定各电解槽中阴极液的PH值，慢慢往槽中加入氨水提高PH值，使PH值符合出槽时的要求7.2-8.0。

·出槽前测定各电解槽的槽温，调整冷却水流量使之符合出槽时的要求38℃-42℃。

·当槽温、PH值和槽液锰浓度均达到要求时，按出槽要求的量加入二氧化硒溶液，然后开始出槽装槽。

——槽面管理

槽面工、查板工要紧跟在取下板工后面对新装好的电解槽进行检查：首先，调整阴、阳极的位置，使阴极板处于两个隔膜框之间的正中央位置；其次，观察阴、阳极板的导电情况，及时发现并处理导电不良的阴、阳极板；第三，用PH试纸测阴极液的PH值，并根据PH值的高低调整氨水流量，使PH值保持在工艺要求内；第四，调整补加液流量及位置。第五，调整冷却水流量，使槽温保持在工艺要求内。查板工、槽面工待全部电解槽都检查一次以后，再回过头来检查一次，并观察上锰情况。如发现有“死板”或“起壳”板，都要取出来，换上合格的新极板或“起步板”。

整个电解过程中，槽面工要经常在电解槽旁进行巡回检查，始终保持阴、阳极板处于良好的导电状态，保持Mn2+二氯烟酸离子浓度、PH值、槽温等工艺参数在正常的范围内，以保证电解过程的顺利进行，并对不正常的板取出或做出标志。

——病槽处理

常见病槽及症状	原因	排除方法
一、槽液发酸(PH交警制服＜6.5)电积锰倒溶，槽内溶液呈黄白,阴极板周围发生白胶状物现象产品倒溶槽液流动较急，所有的极板发泡。	1、新隔膜袋孔隙大，阳极液H+渗透至阴极区，PH下降。 2、隔膜袋已破或假底木框松动，阳极液直接渗透到阴极液中。 3、补加液流速过慢或含Mn过低或PH值=6.5-6.8时。 3、阳极泥过多	1、适当补加一点氨水,使PH值恢复至正常值。 2、调换隔膜袋或密封假底，固定假底。 3、适当加大补加液流速。 3电子政务信息平台、及时清理阳极泥。
二、槽液发碱。(PH＞8.5)现象电积锰发黑，槽液颜深，从槽尾开始有大量的气泡。	1、隔膜袋被钙、镁、铵盐结晶阻塞。 2、Mn2+浓度过高,温度高。 3、阳极板连续工作两星期以上不敲，不换。 3、电解温度过低，Mn2+浓度高。 5、硫酸铵含量不足。	1、清洗或更换膈膜袋。 2、关小补加液流量，调大冷却水量。 3、定期更换或敲打阳极板。 3、关掉冷却水，加阳极液,关小补加液流量。 5、严格新液质量。
三、电积锰发黑	1、电解液中重金属含量超标。 2、槽液中Mn2+浓度过高。 3、槽温太低。 3、(NH3)2SO3浓度太高或太低。 5、阴、阳极板不导电。 6、SeO2加入量不够。	1、严格净化电解液，使之达标。 2、调整补加液流速和浓度，使 Mn2+浓度至正常值。 3、关小冷却水量。 3、调整(NH3)2SO3浓度至正常值。 5、擦亮导电铜板，使极板导电。 6、适当补加SeO2量，使含量符合要求。
四、起壳装槽一小时后，极板周围局部冒较大的气泡	1、槽液Mn2+浓度过低。 2、槽液PH值过低。 3、槽温过高。 3、阴极板不干净。 5、水玻璃溶液太浓。 6、新抛光板未放在阳极液中浸泡就装槽。 7、SeO2加入量太少或太多。 8、装槽时一些电解工艺参数不符合工艺要求：如Mn2+浓度太低，PH低槽温高。	1、加大新液流量。 2、适当补加氨水，使PH值恢复正常。 3、增大冷却水流量。 3、更换干净的阴极板。 5、按标准液重新配液。 6、按规定进行浸泡。 7、调整SeO2含量，使之符合电解要求。 8、调槽后才能装槽。
五、电积锰倒溶（极板两端或两边冒白泡）单到倒溶。	1、阴极板或阳极板不导电。 2、槽液PH值太低。 3、槽液中重金属超标。 3、阴极板变曲，碰到隔膜布或对应的隔膜袋损坏。 5、阳极泥过多。 6、阴阳极板短路。	1、擦亮导电铜排，使极板导电。 2、适当补加少量氨水，使PH值恢复正常。 3、严格净化电解液，使之达标。 3、阴极板平整，不碰隔膜布。 5、及时清理阳极泥。 6、检查阴阳极板。
六、电积锰难剥离	1、水玻璃溶液浓度太低或未沾上水玻璃。 2、槽温太低。 3、电流密度过小。 3、槽液中Mn2+浓度太低。 5、PH值太低。 6、阴极板严重发毛发白（表面粗糙）。7、阳极泥过多，造成电流密度小。8、阴极板碰隔膜布造成Mn可移动存储设备2+浓度低。	1灵性锁、按标准重新配好水玻璃溶液或重新浸泡水玻璃。 2、关小冷却水量。 3、适当调大电流。 3、调整Mn2+浓度至正常值。 5、适当补加少量氨水。 6、重新抛光阴极板。 7、及时清理阳极泥。 8、校正阴极板。
七、槽温过高	1、冷却水供应不足。 2、冷却水供水温度高。 3、铅管不通水或铝管堵塞。 3、铅管过短或过厚。	1、加大供水量。 2、加大低温水供应。 3、用高压水疏通铅管或更换铅管。 3、增加铅管的长度或选择合适的铅管。
八、槽温过低	1、冷却水过大。 2、铅管漏水。	1、调整冷却水流量。 2、更换铅管。
九、阳极泥过多（生成阳极反时）电解液呈紫红。	1、阳极板上的生成物过多。 2、PH值高。 3、电流密度大。 3、Mn2+浓度高。 5、温度高。 6、隔膜布穿孔。 7、SeO2含量低。	1、经常清理阳极板上的生成物。 2、洒阳极液。 3、调整电流。 3、减少新液流量。 5、加大冷却水。 6、及时更换隔膜布。 7、添加SeO2溶量。

本文发布于:2024-09-23 19:17:13，感谢您对本站的认可！

本文链接：https://www.17tex.com/tex/1/135083.html

上一篇：基夫塞特基础冶炼 12第十二章铅阳极浇铸

下一篇：铅电解精炼的电解槽和极板准备

标签：电解阴极溶液导电极板电解液电解槽铅管

留言与评论（共有 0 条评论）