摘要：本文分析了锌电解电耗的影响因素，详细的介绍怎么降低电解的槽电压，从过去的降低数据里面进行详细的分析。
关键词：湿法炼锌 锌电解 电耗 节能措施
一、前言
在全国锌冶炼行业中，使用湿法炼锌工艺的企业占绝主要锌冶炼比列。而在湿法炼锌中，锌电解过程是该工艺中的主要电能耗能工序。湿法炼锌能耗较高，一般每吨锌在电解过程中耗能占总能耗的80%以上。因此，电解电耗是作为湿法炼锌中最重要的技术经济指标之一，它直接影响到生产成本，也标志着生产的好坏程度以及工艺技术水平的高低。所以，降低电解过程中的能耗，成为我们节约生产成本中的重点之一。
锌电解中电耗主要包括交流电耗和直流电耗两部分。交流电耗主要是指天车、剥锌机、循环泵、冷却塔风机、真空泵等机械设备所耗电能，然而交流电耗在锌电解过程总电耗中所占比重很少，所以直流电耗成为锌电解过程中能耗中的重中之重，因此，我们在下文中主要讨论锌电解过程中的直流电耗问题。
锌电解能耗是是指每生产1t 析出锌所消耗的电能，单位为kWh/t.它是电解生产中的一个重要技术经济指
标。其计算公式如下： W=）析出锌产量（）实际消耗电能（t kWh =N
t q I N t I U *******η＊1000
式中 W——电能单耗，kWh/t·Ｚn；
U——槽电压，V；
η——电流效率(%)；
I——电流，A；
ｔ——电解时间，ｈ；
Ｎ——电解槽数目；
ｑ——电化当量，1.2202g/(A·h)。
从上式得知，电耗与电解的槽电压成正比，与电流效率成反比。因此，任何能降低槽电压和提高电流效率的措施都能减少电能消耗。下面就某厂生产实践中影响电能消耗的因素及所采取的措施作简要论述。
二、降低槽电压减少电能消耗的措施
分槽电压是由电解槽内相邻阴阳极间的电压降数值，主要由ZnSO 4
解电压、电解液电阻电压降、阴阳极及接点电压降、导电板及触点电压降、阳极泥电阻电压降等部分组成。其优化前组成情况见表1。
表1 优化前锌电解槽电压组成情况
槽电压与直流电耗关系如下：
U*1000
W=
q
*
η
式中 W——生产1t析出锌所消耗的电能，kwh／t；
商用微波炉U——槽电压，V；
q——电化当量，1.2202g/(A·h)；
自动化运维系统η——电流效率(%)。
由上式可知，锌电解直流电耗与槽电压成正比，降低槽电压可有效降低锌电解直流电耗。一个电解槽
的电压降（U）由硫酸锌分解电压（U分）。电积液电阻电压降（U液）。阴、阳极电阻电压降（U 极）。接触点上电压降（U接）。阳极泥电压降（U泥）阳极泥等5项组成即：
高温轴承shgbzcU=U分+U液+U极+U接+U泥。
从表1中可以看出，能够改变槽电压的措施主要有：硫酸锌分解电压、降低电解液电阻电压降、降低阳极电阻电压降、降低导电接触点电压降以及降低阳极泥电阻电压降。
1、硫酸锌分解电压，对于电解车间尽量控制好酸锌比，理论实际1克锌15-20酸就行调配。电解液析锌1克锌析出1.5克酸，提高1克酸能降低0.003V电压，但是根据电解工艺而定，酸控制到150-200g/L 和锌控制在40-60g/L.废电解液的酸锌含量，新液含锌越高，单位体积新液析出的锌量越多，相应的废电解液含硫酸越多，废电解液中所含的硫酸与锌量比（酸、锌比越大），实践证明，提高废液的酸度，可以降低槽电压，节约电能，提高废电解液的酸、锌比就意味着新液含锌浓度相应增加，但电解时，随着溶液中锌浓度的降低，硫酸浓度
增加，因而氢的超电压降低。合理控制溶液中酸锌比可以降低电解液电阻电压降，通过我厂巴彦淖资金有公司进入生产实践将电解液中酸锌比调整为3.0~4.5之间，可有效降低电解液电阻电压降。
2.降低电解液电阻电压降
电解液虽然可以依靠离子导电，但与金属导体相比，电阻要大得多。当电流通过电解液时，必然引起电压降，其大小与电流密度、阴阳极间距、电解液的电阻率成正比，看用以下公式表示。
V
液=IR
液
=J·ρL
式中 V
液
——电解液电阻电压降，V；
J——阴极电流密度，A/m2；
数字投影仪ρ——电解液的电阻率，Ω·m；
L——阴阳极间距，m。
因此，电解液电阻电压降是指电解锌液质量，净化车间一定要控制新液指标，降低锌液的Cu、Cd、Co、Sb、As、Ni、Ge的杂质含量，在公司新液指标控制范围之内尽量往下控制，能够让电解阴极锌更好的析出，降低电解液的电阻电压降。，降低阴极电流密度和缩短阴阳极间距又对提高电流效率不利，因此，我们必须合理的确定点积条件。
巴彦淖尔紫金有金属游戏那公司在2016电解液电阻同极间距关系： R = r·L／s
式中尺为电解液电阻／12；r为电解液比电阻／I2·m； S为电极浸入溶液中的面积／m 。由上式可知，尺与 r、L成正比，与 s成
反比。缩短极距，可以降低槽电压，但极距太小，槽上操作不方便，阴阳极易接触，影响电流效率。在满足操作不受影响的前提下，利用停产检修的机会，将电解一期的极距由原来的 75mm缩短至 73mm，通整年的生产试验，在其他条件完全相同的情况下，电解一期的直流电单耗根据过去的直电单耗降低 9．4kWh／t。电解槽的装板数分别增加 1片，不仅大大降低了电耗，而且电锌质量也有保证。
3.降低、阴、阳极电阻电压降
目前电解锌冶炼使用的阳极有铅银合金阳极板、铅银钙合金阳极板、铅银钙锶合金阳极板，铅包铝合
金阳极板。各电锌厂均采用Pb-Ag（二元）合金作为阳极。阳极中银的含量控制恰当，不仅能延长阳极寿命、提高阴极锌的质量，而且能降低阳极电位, 减少阴极锌的能耗。根据生产实践得出，阳极含银成分对阳极电位有较大影响。阳极含银从0.5%增加到1％左右时，阳极电位的下降幅度达50～70mv。除此以外，阳极可由Pb-Ag二元合金改为使用Pb-Ag-Ca-Sr四元合金。由于四元合金阳极板含Ag量降为0.25％～0.3％，较二元合金节省金属Ag约70％～75％，不仅其价格大幅度降低，而且四元合金阳极比二元合金阳极机械强度好，使用寿命延长3～4个月，其电流效率也能提高。因此，阳极板使用材质要根据锌金矿的杂质含量而定。根据实验表明电解氧在阳极上析出的超电压约为0.5V的存在，在锌电积过程，氧在阳极上析出时超电压的大小与阳极材质、阳极表面状态等因素有关，氧的超电压愈大，则电积时电能消耗愈大，电流密度一定时，阳极电电动橡皮
>地毯清洗剂
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议