膜法電解硫酸鎳溶液的實驗研究.pdf

1、隨著社會的發(fā)展,鎳的應用越來越廣泛,我國鈷、鎳、銅等有色金屬精煉的企業(yè)隊伍非常龐大,在生產(chǎn)過程仍然采用傳統(tǒng)的電積工藝,即采用高濃高純的金屬電解液,以電化學陰極還原的方式,使電解液中的金屬離子在陰極上被還原,從而得到高純度的金屬。目前這種傳統(tǒng)的生產(chǎn)鎳的工藝過程中會產(chǎn)生大量的含鎳廢水,而且鎳是一種重金屬離子,具有毒性和難降解性,如果不經(jīng)處理排入水體會對環(huán)境造成嚴重污染。而且對鎳也是一種資源的浪費。由于鎳的需求量不斷在增加,同時鎳價比較高,因

2、此無論是電積精煉金屬鎳,還是對鎳廢水進行回收處理,在保護環(huán)境的同時能為企業(yè)帶來一定的經(jīng)濟效益。
　　本實驗中所使用的實驗裝置為實驗室自制,主要使用材料是無機玻璃板、硅膠墊和螺絲。電解裝置形狀為矩形,工藝尺寸為:B×L×H=120mm×150mm×100mm。
　　論文中首先進行實驗原理分析及方案的確定,得出采用單陰膜在理論上效果更好。實驗第一部分即驗證驗證單陰膜與單陽膜的基本工藝優(yōu)勢。實驗第二部分是鎳的電積實驗。對硫酸鎳電積

3、液進行電解,實驗中采用單陰膜電解法,使用控制變量法分別就電積液濃度,膜材料的類型,電流強度,電極材料等重要影響因素進行實驗分析,確定最佳的工藝參數(shù)。本實驗中,陽極材料采用石墨,銥鉭和碳氈,陰極采用不銹鋼板。陽極室采用0.1％稀硫酸溶液,陰極室采用較高濃度的硫酸鎳溶液,膜電解過程中,通過對膜電解影響因素的分析,合理選擇因素進行正交試驗,最終確定了膜電解的最優(yōu)工藝參數(shù)為:對于膜電解高濃度硫酸鎳溶液,溫度為20℃、電解電流1500mA、電壓8

4、.0V、電解時間17h,此工況下能得到最優(yōu)去除率53%,平均電流效率為70%。同時能在陰極板得一層銀白色的優(yōu)質(zhì)金屬鎳板。
　　其次,論文對整個實驗部分進行初步的經(jīng)濟效益分析。單膜雙室法電積硫酸鹽工藝不僅可以回收硫酸鹽中的金屬,而且可以將硫酸根離子轉化為相應的硫酸加以回收,因而單膜雙室法電積具有明顯的經(jīng)濟優(yōu)越性。若此電積工藝應用于金屬鎳的電積精煉,可以的到更好品質(zhì)的金屬鎳,而且可以在陽隔室回收濃硫酸,回收的濃硫酸用到企業(yè)內(nèi)部的其他工