收藏本站
《中南大学》 2003年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

Zn(Ⅱ)-NH_3-NH_4Cl-H_2O体系制备高纯锌理论及应用

杨声海  
【摘要】:本文针对目前氟、氯、铁等杂质元素高的氧化锌物料、氧化锌矿常规方法难以处理以及无汞合金锌粉用高纯锌必须由0号锌用真空蒸馏或精馏法生产的问题。首次在Zn(Ⅱ)-NH_(3-)NH_4Cl-H_2O体系中,直接由复杂的氧化锌物料和锌焙砂生产高纯锌。对Zn(Ⅱ)-NH_(3-) NH_4Cl-H_2O体系计算并验证了浸出过程热力学数据、绘制了净化过程电位-pH图、确定了电积锌时阴阳极的电化学反应动力学方程、最佳电解工艺条件以及添加剂对阴极锌形貌与晶体生长方向的影响,并把基础理论用于指导处理锌焙砂与炼铅炉渣烟化炉氧化锌烟灰生产高纯锌的实践,进行了实验室小型试验和100t/a的半工业性试验,均获得成功。 根据同时平衡原理和溶液电中性原理,进行了Zn(Ⅱ)-NH_(3-) NH_4Cl-H_2O体系热力学计算,绘制出ZnO在NH_(3-)NH_4Cl溶液中的溶解度图。揭示了体系中锌的溶解性能及高溶解度区域,发现ZnO在NH_(3-)NH_4Cl水溶液中的溶解度比在同浓度的NH(3-)(NH4)2SO4或NH_(3-)(NH_4)_2CO_3水溶液中溶解度要大。在[NH_3]/[NH_4Cl]1时,锌平衡浓度随氨浓度的上升而迅速升高,但到[NH_3]/[NH_4Cl]1后,几乎不再上升。在NH4Cl 5mol/L的条件下,随氨浓度的增加锌的配合物由ZnCl_i~(2-i)占优势逐渐转变成几乎全部为Zn(NH_3)_4~(2+)形式存在。ZnO在NH_(3-)NH_4Cl溶液中的溶解度验证实验表明,在不同的氨和铵浓度下,锌平衡浓度计算值与实际测定值的相对偏差的绝对平均值为11.37%。 在浸出过程热力学计算的基础上,根据各杂质元素的精选配合物常数,计算出E_(Men /Me)-pH关系,绘制了Zn(Ⅱ)-NH_(3-)NH_4Cl-H_2O体系净化过程的E-pH图。发现了即使溶液中杂质元素浓度Me~(n+)10~(-6)mol/L(Me表示Cu、Ni、Pb、Co)的情况下,E_((Cu~(2+)/Cu)、E_(Ni~(2+)/Ni)、E_(Pb~(2+)/Pb)及E_(Co~(2+)/Co)与E_(Zn~(2+)/Zn)的差均大于0.3v,因此锌粉可以很彻底的置换它们,而E_(Cu~+/Cu)与E_(Zn~(2+)/Zn)相差较小,因此置换前应尽量使铜以Cu~(2+)形式存在。E_(Cd~(2+)/Cd)、E_(Co~(2+)/Co)与E_(H~+/H_2)比较接近,在常温净化的情况下,不会发生酸法炼锌过程中锌粉置换时镉反溶现象。 进行了Zn (Ⅱ)-NH_(3-)NH_4Cl-H_2O系电积过程阳极反应的理论分析和实验验证,确定了该体系阳极反应析出氮气。用稳态极化法研究了Zn(Ⅱ)-NH_(3-)NH_4Cl-H_2O体系电积过程中阳极与阴极反应电极过程动
【学位授予单位】:中南大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:TF813

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 易求实;弱碱性氨浸中的铁盐两段除砷方法[J];湖北化工;2000年02期
2 吴水清;镀锌及其合金的研究进展[J];表面技术;2000年06期
3 耿世昌,刘月娟;环保型碱性锌锰电池生产工艺的研究[J];电池;1998年06期
4 王金良;碱性锌锰电池的无汞化[J];电池;1998年03期
5 杜捍义,李异;碱性电镀光亮锌镍合金的研究[J];电镀与涂饰;1997年03期
6 王云燕,舒余德,谢勤,符德学;碱性锌酸盐体系锌及锌铁合金电镀添加剂[J];电镀与涂饰;2001年03期
7 李敦钫,张显忠;提高锌电积电流密度的研究[J];有色金属(冶炼部分);1998年05期
8 梁力群;我厂锌电积大面积锑“烧板”及扭转[J];有色金属(冶炼部分);1997年06期
9 鲁君乐 ,张训鹏;Fe—As—H_2O系电位—pH图及湿法炼锌除砷过程分析[J];有色金属(冶炼部分);1985年04期
10 柯家骏 ,陈劲松;湿法冶金中金属-氨络合物体系平衡的研究[J];有色金属(冶炼部分);1983年04期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 吴琳琳,湛菁,黎昌俊,张传福;超细钴粉制备的研究进展[J];四川有色金属;2001年02期
2 孙凤梅,潘建跃,罗启富,陶自春;PbO_2阳极材料的研究进展[J];兵器材料科学与工程;2004年01期
3 谢天,王斌;二氧化铅电极制备方法综述[J];成都大学学报(自然科学版);2003年03期
4 黄成德,张宏祥,赵秉英,郭鹤桐;合金电沉积的发展[J];材料保护;1997年05期
5 杨才千,龙志林,周益春,王先友;硫酸盐电沉积Zn-Fe合金工艺的研究[J];材料保护;2000年12期
6 黄敬东,吴俊,王银平,黄清安;梯度功能材料的研究评述[J];材料保护;2002年12期
7 孔纲,卢锦堂,陈锦虹,许乔瑜,刘丽霞;碱性锌镍合金电沉积过程阴极极化的研究[J];材料保护;1999年06期
8 陈志国;面向21世纪的中国铅锌材料[J];材料导报;1999年01期
9 陶自春,罗启富,潘建跃;铱系涂层钛阳极的研究进展[J];材料科学与工程;2003年01期
10 蒋永锋,翟春泉,郭兴伍,丁文江;强碱性溶液电镀锌镍合金研究进展[J];材料科学与工程学报;2003年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 谢素玲;;高性能多用途的DSA阳极[A];2004年北京推动电镀与精饰清洁生产技术论坛论文集[C];2004年
2 王金良;黎凤鸣;;碱性锌锰电池内部短路的探讨[A];中国电池工业协会2002年学术交流会论文集[C];2002年
3 王金良;麦国庆;;影响碱性锌锰电池自放电的因素[A];中国电池工业协会2002年学术交流会论文集[C];2002年
4 谢素玲;;高性能多用途的DSA阳极[A];2004北京推动电镀与精饰清洁生产技术论坛文集——无氰及代铬技术研讨[C];2004年
5 辛立军;孟庆森;陈少平;;功能材料的燃烧连接新技术[A];第六届中国功能材料及其应用学术会议论文集(9)[C];2007年
6 屠振密;安茂忠;张景双;杨哲龙;潘莉;;电镀合金的应用及前景展望[A];天津市电镀工程学会第九届学术年会论文集[C];2002年
7 蒋永锋;郭兴伍;翟春泉;丁文江;;添加剂对AZ91镁合金表面锌镍电镀层的影响[A];2002年材料科学与工程新进展(上)——2002年中国材料研讨会论文集[C];2002年
8 陈家希;杨大锦;谢刚;李荣兴;陆莹;;杂质钴和镍在锌电沉积过程中的行为研究[A];2006年全国冶金物理化学学术会议论文集[C];2006年
9 俞小花;谢刚;杨大锦;王吉坤;彭建蓉;李永刚;刘春霞;;高铟高铁硫化锌精矿氧压酸浸工艺的研究[A];2006年全国冶金物理化学学术会议论文集[C];2006年
10 赖奂汶;何政;黄清安;;碱性无氰锌-镍合金镀液中添加剂研究现状[A];第六届全国表面工程学术会议暨首届青年表面工程学术论坛论文集[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 姚俊峰;人工智能与混沌理论在铜锍吹炼炉实时仿真与优化决策中的应用研究[D];中南大学;2001年
2 郭兴忠;锌铅分离的理论及应用研究[D];重庆大学;2002年
3 雷霆;熔池熔炼—连续烟化法处理高钨电炉锡渣和低品位锑矿研究[D];昆明理工大学;2003年
4 王云燕;Zn-Fe合金电镀和Zn-Fe-TiO_2复合电镀工艺及基础理论研究[D];中南大学;2002年
5 唐朝波;铅、锑还原造铳熔炼新方法研究[D];中南大学;2003年
6 杨声海;Zn(Ⅱ)-NH_3-NH_4Cl-H_2O体系制备高纯锌理论及应用[D];中南大学;2003年
7 黄柱成;冷固结球团直接还原技术及其应用[D];中南大学;2002年
8 胥晓刚;高速公路路域生态恢复研究[D];四川农业大学;2004年
9 王华清;锌电极材料的研究[D];重庆大学;2004年
10 陈艺锋;ZnO晶须生长理论及热镀锌渣制备四针状晶须工艺研究[D];中南大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 肖康;挂渣保护在锌浸出渣挥发窑中的研究与应用[D];中南大学;2005年
2 尹朝晖;凡口矿金狮冶化厂扩产3万吨/年电锌项目的可行性研究[D];中南大学;2004年
3 王颖莉;天然锰矿的改性及其对重金属离子吸附性能的研究[D];河北师范大学;2007年
4 陈惠;碱锰电池有机代汞缓蚀剂的研究[D];中南大学;2002年
5 朱红求;密闭鼓风炉熔炼过程透气性预测智能集成建模研究[D];中南大学;2002年
6 赵智国;密闭鼓风炉熔炼过程烧结块软化点智能集成预测模型的研究[D];中南大学;2002年
7 何朝华;密闭鼓风炉熔炼过程炉况智能监视及预报系统[D];中南大学;2002年
8 孙会来;基于虚拟设计的碱锰电池自动检测系统的研究[D];河北工业大学;2002年
9 杨明;碱锰电池在线质量检测技术研究[D];河北工业大学;2002年
10 张芳;纳米晶Ni-Co合金的喷射电沉积及其微观组织结构[D];燕山大学;2002年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 朱立群;;Zn-Fe合金镀层耐蚀性研究[J];表面技术;1992年01期
2 蔡加勒;王宁;周绍民;;碱性电镀光亮锌镍合金研究[J];表面技术;1993年03期
3 吴水清;磺基水杨酸在电镀工业中的应用[J];表面技术;1995年04期
4 皮启德;碱性溶液添加三价铁电沉积锌铁合金[J];表面技术;1996年02期
5 龚敏,张远声,唐彦;电镀Zn-Fe合金[J];表面技术;1996年05期
6 蔡加勒;;电镀参数测试仪测定微分电容曲线[J];材料保护;1990年09期
7 李峰,王建良;碱性锌铁合金电镀[J];材料保护;2000年04期
8 张清顺,陈永心,陈来茂;低汞LR6碱性锌锰电池的研究[J];电池;1993年02期
9 许香泉;无汞锌粉进展[J];电池;1994年04期
10 张校刚,李娟,夏熙;锌电极电化学行为研究(Ⅴ)——有机缓蚀剂对碱液中无汞锌膏电极充放电的影响[J];电池;1996年05期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杨声海,唐谟堂,何静,姚维义;锌焙砂氨法生产高纯锌[J];中国有色冶金;2004年02期
2 杨声海,唐谟堂,邓昌雄,张顺应;由氧化锌烟灰氨法制取高纯锌[J];中国有色金属学报;2001年06期
3 杨林军,沈湘林,漆嘉惠,张允湘;浓氨介质中石膏转化制硫酸钾结晶过程研究[J];海湖盐与化工;2003年03期
4 宣善勇;冷却设备内的润滑油[J];肉类工业;1999年01期
5 周宏中;1起急性氨中毒事故的调查[J];职业与健康;1999年08期
6 张秀英,王琳,杨林;一种测定氨含量的新方法[J];河南师范大学学报(自然科学版);2001年01期
7 章雯,吴树是;利用低能热解决液氨气化问题[J];化工设计;2003年04期
8 杨睿戆,吴彦,任志凌,陈伟华,王保健,毛本将;电子束氨法烟气脱硫工艺[J];化工环保;2004年S1期
9 陈曦,唐勇,李梅金,李伟,庄峙厦,王小如;海水中氨的荧光检测[J];厦门大学学报(自然科学版);2001年01期
10 孙维,王军;车间空气中氨的次溴酸盐氧化法测定的研究[J];微量元素与健康研究;2002年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 何从行;;锌可溶阳极电解法制备高纯锌试验研究[A];加入WTO和中国科技与可持续发展——挑战与机遇、责任和对策(上册)[C];2002年
2 冯玉海;许晓军;;硫酸、氨管式反应器在尿基复合肥装置中的应用[A];全国第九届新型肥料开发与应用技术交流会论文资料集[C];2004年
3 汤海滨;刘畅;马彬;肖应超;刘宇;;电弧加热发动机地面试验(Ⅰ)NH_3推进剂试验和分析[A];中国宇航学会2005年固体火箭推进第22届年会论文集(发动机分册)[C];2005年
4 蒋雅莉;;室内空气中的氨污染[A];四川省第十次环境监测学术交流会论文集[C];2005年
5 杨锋;吴瑛;周小平;吴廷华;;合成苯胺的新方法[A];中国化学会第二十五届学术年会论文摘要集(上册)[C];2006年
6 储少军;马绍华;翟丹;季爱兵;;吹NH_3冶炼高氮钢(HNS)在AOD工艺中的应用探讨[A];真空冶金与表面工程——第八届真空冶金与表面工程学术会议论文集[C];2007年
7 储少军;马绍华;翟丹;季爱兵;;吹NH_3冶炼高氮钢(HNS)在AOD工艺中的应用探讨[A];第八届全国真空冶金与表面工程学术会议论文摘要集[C];2007年
8 杨棣;谢刚;李荣兴;杨大锦;张皓东;;制备高纯锌过程中电解液体系组成的研究[A];2008年全国冶金物理化学学术会议专辑(上册)[C];2008年
9 徐美荣;;直接膨胀在氨制冷系统的应用探讨[A];中国制冷学会2005年制冷空调学术年会论文集[C];2005年
10 宋建华;苏育志;;由配位硅制备含硅聚合物及其结构与性能的研究[A];中国化学会第12届反应性高分子(离子交换与吸附)学术研讨会会议论文摘要预印集(一)[C];2004年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 国家建筑材料测试中心 张中;氨的危害及混凝土外加剂中释放氨的限量[N];中国建材报;2002年
2 青县科技局 孙健;鸡舍防氨措施[N];河北科技报;2005年
3 ;混凝土外加剂中释放氨的限量[N];中华建筑报;2002年
4 特约记者 董万森 通讯员 孟伯德;氨钙双循环实现废渣废液零排放[N];中国化工报;2004年
5 莫景斌;津泰公司获成果转化资金120万元[N];广西日报;2008年
6 ;化工实用专利信息[N];中国化工报;2005年
7 桂周胜;贵阳“招大商、引巨资”获成效[N];中国信息报;2005年
8 方平;新产品:水溶性氨基硅油柔软剂[N];中国纺织报;2005年
9 本报记者 张佩颖;俄制液氨:一条激活市场的鲶鱼[N];中国企业报;2001年
10 本报记者 杨毅松;氨基乙酸:红火的背后有隐忧[N];中国化工报;2005年
中国博士学位论文全文数据库 前8条
1 杨声海;Zn(Ⅱ)-NH_3-NH_4Cl-H_2O体系制备高纯锌理论及应用[D];中南大学;2003年
2 杨声海;Zn(Ⅱ)-NH_3-NH_4Cl-H_2O体系制备高纯锌理论及应用[D];中南大学;2003年
3 侯祥松;循环流化床锅炉NO和N_2O脱除的实验研究[D];清华大学;2007年
4 陶建忠;利用选择性催化还原反应(SCR)降低车用柴油机氮氧化物的技术研究[D];山东大学;2008年
5 袁传军;铝、锌、镁合金电化学性能及机理研究[D];大连理工大学;2010年
6 刘绍鹏;稻壳液化油的选择性分离、分析和酯化[D];中国矿业大学;2011年
7 魏凤仙;湿度和氨暴露诱导的慢性应激对肉仔鸡生长性能、肉品质、生理机能的影响及其调控机制[D];西北农林科技大学;2012年
8 熊利芝;真空碳热还原处理含锌氧化矿获得高纯锌研究[D];中南大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王建华;V_2O_5-WO_3-SiO_2/TiO_2和Ag/Al_2O_3催化剂选择性催化还原(SCR)氮氧化物的试验研究[D];浙江大学;2005年
2 周恒涛;室内挥发性有机物对空气品质影响的研究[D];河南农业大学;2007年
3 刘纯利;130吨小型冷库设计与控制[D];合肥工业大学;2008年
4 李曙光;家庭装修室内空气污染对健康影响的调查研究[D];吉林大学;2005年
5 刘瓒;污泥干燥处理中典型恶臭的释放特点[D];浙江大学;2007年
6 彭慧敏;离子色谱法在卷烟主流烟气有害成分分析中的应用[D];中南大学;2007年
7 仲学军;射频等离子体甲烷有氧转化的研究[D];重庆大学;2005年
8 张文君;预防肝性脑病的去氨微乳原位凝胶的研究[D];大连理工大学;2009年
9 张凯靖;西安市家庭装修过程中典型污染物的动态分布研究[D];陕西师范大学;2012年
10 李彬;氨复合吸附剂的制备研究[D];四川大学;2007年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026