三室雙膜電解槽電解高純鉻.pdf

1、電解法制得的純度極高的金屬鉻具有延展性，可鍛造加工。鉻的析出電位較負(fù)，電解時伴有劇烈的析氫副反應(yīng)，使金屬鉻沉積的電流效率很低。 本文以全氟陽離子交換膜與陰離子交換膜作隔膜，用三室電解槽，對全硫酸鹽體系進(jìn)行電解實驗。利用釕鈦電極為陽極，三室電解槽，大大減少陽極室Cr(Ⅳ)產(chǎn)成的量，徹底解決Cr<'6+>對環(huán)境的污染。三室雙膜電極槽電解15分鐘pH值只改變了0.01。而單室電解槽電解15分鐘pH值改變了0.21；而雙室電解槽電解15

2、分鐘pH值改變了0.19；三室雙膜電極槽解決了電解過程陰極液穩(wěn)定性問題。在不同pH值條件下進(jìn)行電解操作，發(fā)現(xiàn)pH等于2.2～2.4時電流效率最大。在12.5A/dm<'2>附近，金屬鉻沉積的電流效率較高，沉積金屬結(jié)晶狀況好，得銀白色光亮金屬。在28℃～35℃左右條件下進(jìn)行電解，電流效率最高。 以溫度、電流密度、占空比、頻率四因素做正交試驗，當(dāng)溫度高于25℃或低于45℃時，電流呈上升趨勢，且上升幅度較大，到35℃時最高：占空比在8

3、0％附近最好；頻率在高頻或低頻對提高電流效率有益；對于電流密度的影響甚微，電流密度在12.5A/dm<'2>附近最好：間歇方波、增減方波電解，間歇方波對提高電流效率影響不大，增減方波提高電流效率8％。利用增減方波，電解中加入40mg/L的OP-10，電流效率達(dá)到38.98％，使金屬鉻沉積的電流效率比單獨使用增減方波高了10.38％。 用動電位掃描法對不同濃度KCl溶液中鉻電極表面析氫極化曲線進(jìn)行了測量，發(fā)現(xiàn)η-lgi曲線中低過電

4、位區(qū)呈直線，符合Tafel關(guān)系，對其進(jìn)行Tafel參數(shù)擬合，30℃，pH=2.0條件下，1.0mol.L<'-1>的KCI溶液中鉻電極表面析氫Tafel斜率b=0.06547，截距a=0.3107：0.1mol.L<'-1>的KCl溶液中鉻電極表面析氫Tafel斜率b=0.2663，截距a=0.3590；0.01mol.L<'-1>的NaCl溶液中鉻電極表面析氫Tafel斜率b=0.2034，截距a=0.2461。說明鉻是一種具有低析氫