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《昆明理工大学》 2008年
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锗在锌电积中的行为及添加剂作用的研究

刘春侠  
【摘要】:锌电积是湿法炼锌工艺的一个重要工序,而电解液中杂质的存在直接关系到阴极锌的质量。为此,国内外工作者做了大量的研究工作,一方面对杂质在电积过程中的行为进行探讨,另一方面寻求合适的添加剂抑制杂质的影响,以利于电积的顺利进行。本文针对驰宏公司铅锌矿锗含量高等特点,根据长周期锌电积作业的生产实践,结合生产中遇到的锗烧板问题,采用线性扫描伏安技术、计时电流和交流阻抗技术等现代电化学方法和激光拉曼光谱和电子探针等分析技术,对电解液中存在的微量锗及所添加的有机添加剂之间的作用机理进行了研究,为生产实践提供理论依据,并具有指导意义 论文应用多种电化学方法及现代分析技术对锗在锌电积过程中的行为进行了研究。电解液含不同浓度锗条件下的阴极极化曲线表明锗的存在会削弱锌电积阴极极化,且随着电解液中锗浓度从0.04 mg·L-1增加到0.8 mg·L-1,去极化作用增强。通过对阴极极化曲线进行Tafel拟合发现:电解液中存在锗会增大锌电沉积过程中的交换电流密度和传质系数,且随锗浓度的增加而增大,由此可知锗的存在会改变锌电沉积机理,增大电极反应的可逆程度和反应速率。相同条件下测得的交流阻抗图表明:锌沉积是一个多步反应过程,锗的存在不但加剧氢还原反应的发生,且影响锌沉积的电荷传递步骤。计时电流曲线进一步证实了锗会加剧氢还原反应的发生。结合电解液中存在锗时电积阴极锌的激光拉曼光谱图和电子探针图可知:锌电积过程中伴随单质锗的析出,同时由于金属锗的沉积,加剧了氢还原反应的发生,使阴极锌表面出现了不同程度和深度的孔洞。 提出含锗硫酸锌电解液电积锌的反应动力学模型,并首次采用基于第一原理的密度泛函理论,应用CASTEP量化软件对提出的含锗硫酸锌电解液电极反应动力学模型进行理论验证。结构优化结果表明H+在Zn(101)面吸附使整个Zn(101)面结构变疏松,而Ge4+(Ge)的吸附则使Zn(101)面局部结构疏松以致出现缺陷;能量优化结果表明锗在Zn,ZnHad,Znad+,Zn*上吸附反应较电极表面发生的其他反应容易,且氢在Gead表面上还原比在Zn上更容易发生 配制了一种适合长周期锌电积的复合添加剂(A),并与明胶、硫脲和甲酚进行对比研究,发现复合添加剂A在提高电流效率、改善阴极锌表面质量和降低能耗方面都优于其他添加剂。对电解液添加不同浓度复合添加剂A时的阴极极化曲线分析可知:添加剂A有利于锌电积阴极极化,且随着电解液中添加剂A浓度从5 mg·L-1增加到25 mg·L-1,极化作用增强。通过对阴极极化曲线进行Tafel拟合发现:电解液中存在添加剂A会降低锌电沉积过程中的交换电流密度和传质系数,且随复合添加剂A浓度的增加而逐渐减小,但变化幅度较小。相同条件下测得的交流阻抗图表明添加剂A的吸附影响了锌沉积的电荷传递步骤,抑制了氢的析出。 采用多种电化学方法及现代分析技术对复合添加剂A与锗在锌电积过程中的相互作用进行了探讨。添加适量添加剂A可以提高因锗存在引起下降的锌电沉积电流效率,且能有效改善因锗引起的恶化的沉积锌表面质量。通过对含0.12mg·L-1Ge的基液添加不同浓度添加剂。A进行线性极化曲线、交流阻抗和计时电流曲线测量发现:添加剂A可以抑制锗对锌电积的去极化作用和因锗引起的强烈氢还原反应的发生;由计时电流曲线可以看出锗的影响在沉积初始时作用较大,随着时间的延长,添加剂A的作用占主导地位。
【学位授予单位】:昆明理工大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:TF813

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 田林;镁对电积锌的影响研究[D];昆明理工大学;2010年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 颜炜;湿法炼锌中电解过程添加剂的选择[J];四川有色金属;2004年02期
2 陈少华,鲁道荣;As~(3+)浓度对阴极铜稳态极化曲线平衡电位的影响[J];安徽化工;2005年06期
3 涂学炎;田凯;戴树珊;;NO在Rh(100),Rh(111)面上吸附与直接分解的密度泛函理论研究[J];高等学校化学学报;2005年12期
4 孟大润,肖维超,叶祥,华文宇;纳米锗颗粒膜的结构与拉曼散射[J];广东有色金属学报;2005年01期
5 武刚,李宁,周德瑞;氨基磺酸体系Co-Ni合金电化学共沉积行为及动力学机理[J];高校化学工程学报;2005年01期
6 屈伟光;;锌电积过程中添加剂使用的生产实践[J];湖南有色金属;2006年01期
7 陈新峰;;锌电积过程中杂质行为研究[J];湖南有色金属;2006年02期
8 傅训;高折射率和不透明粒子的拉曼光谱和光学捕陷[J];激光与光电子学进展;2003年12期
9 徐时清,汪国年,杨中民,戴世勋,胡丽丽,姜中宏;Er~(3+)掺杂重金属氧氟锗酸盐玻璃的光谱性质和上转换机理[J];中国激光;2004年10期
10 魏昶,何蔼平,任国民;锌电积过程中杂质行为及其相互反应[J];昆明理工大学学报;1996年06期
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1 李永佳;添加剂对锌电沉积过程的研究[D];昆明理工大学;2006年
2 郭阳;γ-Al(OH)_3对有机物小分子顶位吸附行为的理论研究[D];中南大学;2007年
3 陈晓波;一维二氧化锗纳米结构的制备与光学特性[D];陕西师范大学;2007年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 吴鋆;锌精矿的高温氧化沸腾焙烧[J];四川有色金属;1997年02期
2 吴鋆;浅谈锌精矿的沸腾焙烧控制[J];四川有色金属;1998年01期
3 严明英;高冰镍的湿法新工艺试验[J];四川有色金属;1998年02期
4 严明英;硫化铜矿在酸性氯酸钠溶液中浸出的机理研究[J];四川有色金属;2001年02期
5 付运康;;西昌锌业技术进步与发展[J];四川有色金属;2006年01期
6 毛祖永;;湿法炼锌系统砷、锑、锗开路量的研究与实践[J];四川有色金属;2006年03期
7 刘学雷;从含锌废渣中回收制备锌盐的研究[J];安徽化工;2000年02期
8 吴华强;严怡芹;倪光明;;4,4′—联吡啶在银电极表面上吸附行为的研究[J];安徽师大学报(自然科学版);1992年02期
9 吴华强;头孢氨苄在悬汞电极表面吸附行为的研究[J];安徽师范大学学报(自然科学版);1999年04期
10 吴华强;2,2'─联吡啶在金电极表面吸附行为的研究[J];安徽师大学报(自然科学版);1996年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 邵光杰;秦秀娟;陈闽子;姚枚;;稀土对电沉积Ni-P合金镀液性能的影响[A];2002年全国电子电镀年会论文集[C];2002年
2 刘小兵;成旦红;徐伟一;郁祖湛;;Ni—P—WC复合电极析氢电催化性能的研究Ⅰ一复合电极制备与电化学性能测试[A];2004年全国电子电镀学术研讨会论文集[C];2004年
3 刘小兵;成旦红;徐伟一;郁祖湛;;Ni-P-WC复合电极析氢电催化性能的研究Ⅱ一表面形貌、晶体结构与稳定性研究[A];2004年全国电子电镀学术研讨会论文集[C];2004年
4 李永彦;李宁;;三价铬电镀工艺的发展现状[A];2007(第13届)全国电子电镀学术年会暨绿色电子制造技术论坛论文集[C];2007年
5 高志明;文丽娟;;阴极保护电位对Q235钢氢脆敏感性和力学性能的影响[A];中国腐蚀电化学及测试方法专业委员会2012学术年会论文集[C];2012年
6 刘洋洋;高志明;王震;;阴极保护对Q235钢空泡腐蚀行为影响的研究[A];中国腐蚀电化学及测试方法专业委员会2012学术年会论文集[C];2012年
7 胡会利;侯峰岩;屠振密;;三价铬电沉积工艺特性及阴极特征[A];2011年全国电子电镀及表面处理学术交流会论文集[C];2011年
8 张记东;;提高碲渣中有价金属浸出率的工艺研究[A];2011(昆明)中西部第四届有色金属工业发展论坛论文集[C];2011年
9 陶长元;薛红涛;刘作华;杜军;范兴;刘仁龙;;聚二乙烯基乙炔的氢氯化改性[A];中国化工学会2011年年会暨第四届全国石油和化工行业节能节水减排技术论坛论文集[C];2011年
10 康嘉杰;徐滨士;王海斗;王成彪;;基于电学方法的再制造零部件缺陷检测与寿命预测应用基础研究[A];2011年全国青年摩擦学与表面工程学术会议论文集[C];2011年
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1 常雪婷;海洋优势菌种附着腐蚀Fe_3Al及其复合材料界面与机理研究[D];中国海洋大学;2010年
2 王洪芬;涉海抗菌耐蚀性TiO_2复合薄膜的制备及其性能研究[D];中国海洋大学;2010年
3 王爱萍;改性纳米二氧化钛薄膜制备及其在模拟海水中光生阴极保护性能研究[D];中国海洋大学;2010年
4 黄惠;导电聚苯胺和聚苯胺复合阳极材料的制备及电化学性能研究[D];昆明理工大学;2009年
5 徐耀兵;中间盐法石煤灰渣酸浸提钒工艺的试验研究[D];浙江大学;2009年
6 李勇;低品位氧化铅锌矿硫化—浮选工艺及理论研究[D];昆明理工大学;2009年
7 许春富;锌电积能耗及节能研究[D];昆明理工大学;2009年
8 蒋明华;兰坪低品位氧化铅锌矿矿冶新工艺研究[D];昆明理工大学;2007年
9 梁铎强;富锗闪锌矿氧压酸浸过程中锗的行为研究[D];昆明理工大学;2008年
10 刘大春;从含锌铟复杂物料中提取金属铟新工艺的研究[D];昆明理工大学;2008年
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1 庞宇;纳米TiO_2的表面改性及其对聚氨酯涂层耐蚀性能的影响[D];南昌航空大学;2010年
2 徐珊;奥氏体不锈钢点蚀行为的研究[D];南昌航空大学;2010年
3 李新义;红壤土壤腐蚀直接、连续监测技术的研究[D];南昌航空大学;2010年
4 梁静;钛合金精密腐蚀加工工艺及机理研究[D];南昌航空大学;2010年
5 孙海燕;微弧氧化制备功能性陶瓷膜的研究[D];长春理工大学;2010年
6 黄国雅;电沉积法制备ZnSe薄膜[D];长春理工大学;2010年
7 李高飞;数控选区电沉积快速成型的成型质量研究[D];浙江理工大学;2010年
8 贾红;氧化物半导体的湿化学法制备[D];浙江理工大学;2010年
9 任振伟;高压扭转工艺对生物镁锌钙合金组织及性能的影响[D];郑州大学;2010年
10 张颖君;聚苯胺对镁合金环氧防护涂层耐蚀性能的影响[D];哈尔滨工程大学;2010年
【同被引文献】
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1 颜炜;湿法炼锌中电解过程添加剂的选择[J];四川有色金属;2004年02期
2 屈伟光;;锌电积过程中添加剂使用的生产实践[J];湖南有色金属;2006年01期
3 竺培显,方吕昆;锌工业的发展与等离子炼锌[J];昆明理工大学学报;1998年05期
4 陈德喜,段力强;我国电炉炼锌工艺的技术进步与发展[J];有色金属(冶炼部分);2003年02期
5 昂正同;闪速炉处理高Pb、Zn、As精矿的探讨[J];有色金属(冶炼部分);2005年01期
6 吴慧;;电锌系统钙镁的脱除[J];有色金属(冶炼部分);2006年04期
7 张博亚;王吉坤;;湿法炼锌过程中镁脱除的研究[J];有色金属(冶炼部分);2007年06期
8 付运康;杂质镁对锌电解的影响[J];有色金属(冶炼部分);1998年01期
9 杨大锦,廖元双,徐亚飞,彭建蓉,左以专;高铁闪锌矿悬浮电解工艺研究(Ⅰ)——悬浮电解液的对比研究[J];云南冶金;2004年01期
10 李小英;王吉坤;麦振海;;高铁硫化锌精矿氧压浸出铟的研究[J];云南冶金;2006年06期
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 刘文会;微生物浸出云南文山低品位、高铁闪锌矿的试验研究[D];昆明理工大学;2002年
2 李晓龙;硫酸体系中锌—二氧化锰同时电解的研究[D];西安建筑科技大学;2005年
3 李永佳;添加剂对锌电沉积过程的研究[D];昆明理工大学;2006年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 颜炜;湿法炼锌中电解过程添加剂的选择[J];四川有色金属;2004年02期
2 武刚,李宁,杜明华,周德瑞;电沉积Co-Ni合金镀层结构及硬度的研究[J];材料科学与工艺;2002年04期
3 戴自希 ,张家睿;世界铅锌资源和开发利用现状[J];世界有色金属;2004年03期
4 戴自希;世界铅锌资源的分布、类型和勘查准则[J];世界有色金属;2005年03期
5 吕新彪,姚书振,何谋春;成矿流体包裹体盐度的拉曼光谱测定[J];地学前缘;2001年04期
6 陈晋阳,郑海飞,曾贻善;以合成包裹体作压腔进行高温下NaCl-CO_2-H_2O混合流体的拉曼光谱原位分析[J];光谱实验室;2002年04期
7 陈勇,周瑶琪,章大港;几种盐水溶液拉曼工作曲线的绘制[J];光散射学报;2002年04期
8 黄大鸣,刘晓晗,蒋最敏,张翔九;SiGe/Si应变层超晶格的结构和光散射特性[J];光散射学报;1996年02期
9 朱培喻,陈培毅,黎晨,罗广礼,贾宏勇,刘志农,钱佩信;UHV/CVD硅锗膜的Raman光谱分析[J];光谱学与光谱分析;2001年04期
10 王占良,唐致远;一种新型聚合物电解质中离子传递及界面性质研究[J];高校化学工程学报;2003年03期
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6 邱定蕃;江培海;王成彦;;矿浆电解新技术[A];新世纪 新机遇 新挑战——知识创新和高新技术产业发展(上册)[C];2001年
7 郭惠兰;孙成林;;铜资源合理利用的发展现状[A];2005年全国选矿高效节能技术及设备学术研讨与成果推广交流会论文集[C];2005年
8 王瑞祥;唐谟堂;刘维;杨声海;张文海;;NH_3-NH_4Cl-H_2O体系浸出低品位氧化锌矿制取电锌[A];2008年全国冶金物理化学学术会议论文集[C];2008年
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10 龙志军;旷永宁;;攀西地区低品位钴、镍资源综合回收利用的工业实践[A];2009(重庆)中西部第二届有色金属工业发展论坛论文集[C];2009年
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1 黄红军 侯宪印;金川精炼厂成功产出优质薄片电积钴[N];中国有色金属报;2009年
2 黄朝辉;金川800吨电积铜粉项目投产[N];中国有色金属报;2005年
3 臧建华;新疆首槽电积钴问世[N];中国有色金属报;2006年
4 龙晓琳 记者 蒋天兵;4000吨电积钴项目落户广安[N];广安日报;2010年
5 王泽民;金川精炼厂成功产出第一批大极钻板[N];中国有色金属报;2006年
6 黄国文 任建明;浙江:电荒让被明令淘汰的小电机脱销[N];新华每日电讯;2004年
7 李跃辉;云冶攻克湿法炼锌技术难题[N];中国知识产权报;2008年
8 拓钊;痴心不改百炼“金”[N];中国有色金属报;2002年
9 杨征东;阜康冶炼厂新工艺通过科技成果鉴定[N];中国有色金属报;2006年
10 记者 陈云芬;云冶在国内首次实现机械化剥锌[N];云南日报;2008年
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1 郭翠香;碱浸—电解法从含铅废物和贫杂氧化铅矿中提取铅工艺及机理[D];同济大学;2008年
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2 张武学;电子废弃物的预处理以及铜的电积制备[D];东华大学;2007年
3 文剑锋;碱性加压氧化处理铅铜铳的工艺研究[D];中南大学;2011年
4 高志峰;镍氨络合物电积金属镍研究[D];浙江工业大学;2003年
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7 陈玮;钴生产过程中膜法消除氯气的试验研究[D];兰州交通大学;2013年
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