高电流密度电解对阴极铜质量的影响

在铜电解液中加入亚砷酸铜净化脱除锑和铋,当电解液中As质量浓度从6 g/L增加到12 g/L后,电解液中锑和铋的质量浓度分别从0.65和0.15 g/L降到0.30和0.07 g/L,锑、铋去除率分别达到53.85%和53.33%.铜电解液净化后,在铜离子质量浓度为45～50 g/L,硫酸质量浓度为180～210 g/L,电解液温度为65 ℃时,电流密度为300 A/m2条件下进行电解得到的阴极铜达到高纯阴极铜质量标准(GB/T 467-1997).连续电解7 d所得阴极铜铜质量分数为99.996 0%,阴极电流效率为99.1%.电解液中砷、锑、铋质量浓度分别为13.65,0.36和0.075 g/L.电解过程中56.2%锑、88.3%铋进入阳极泥,而78.8%的砷进入电解液.电解3 d后,铜离子质量浓度从45上升到51 g/L,硫酸质量浓度从210下降到175 g/L,槽电压从0.21上升到0.27 V,采用脱铜补酸处理可维持电解的正常进行.     

工艺条件对电积法制备铜粉的影响

采用不溶阳极电积法制备铜粉,研究了Cu2+质量浓度、硫酸质量浓度、电流密度、电解液温度和刮粉周期对电积过程和铜粉中位粒径的影响.结果表明:优化工艺为Cu2+质量浓度15 g.L-1、硫酸质量浓度140 g.L-1条件下,控制电流密度为1 800 A.m-2、温度为35℃、刮粉周期为30min、循环流量为14 L.h-1以及极距为4.5 cm,可得到高品质的铜粉,其粒度呈正态分布,微观形貌呈树枝状;增加铜离子质量浓度、硫酸质量浓度和电解液温度有利于降低槽电压;增加Cu2+质量浓度、电解液温度和刮粉周期有利于提高电流效率;大电流密度、高硫酸质量浓度和低Cu2+质量浓度有利于得到粉末粒度小的铜粉.     

钛合金微弧氧化工艺参数与陶瓷膜〖KH*2〗数学模型的建立及实验研究

 建立钙磷电解液体系下微弧氧化工艺参数与陶瓷膜特性相关的数学模型,微弧氧化工艺参数（电源电压U_m、电流密度J、占空比η、溶液电导率、阳极氧化膜气体介电常数等）与陶瓷膜表面形貌、厚度、电流响应有一定关系.在钙磷电解液体系下,通过实验考察电解液强电解质NaOH浓度对陶瓷膜特性的影响,测试电压模式下电流响应曲线.实验表明:电压模型下,陶瓷膜在40s左右成膜;膜表面形貌受NaOH浓度影响较大;低浓度下模型模拟电流响应曲线与实验结果吻合性较好,可为钙磷电解液体系下确定适宜的NaOH浓度提供参考依据.     

镍电解阳极液深度净化除铅

为了处理含高铅的镍物料,进行了电解阳极液中深度除铅的实验研究.分析了电解镍含铅量与电解液中Pb2+质量浓度的关系、共沉淀净化除铅的机理及电解液中的Cl-、Fe3+对除铅结果的影响.通过实验研究,确定了采用共沉淀法深度除铅的最优技术参数:氯化钡加入系数为150、除铅温度为55℃、搅拌除铅时间为60 min、喷淋加入氯化钡溶液的时间为21 min、絮凝剂的质量浓度为2.5 g.L-1.实验结果表明:采用氯化钡共沉淀法净化除铅,除铅后电解液中[Pb2+]≤0.0003 g.L-1,渣含镍质量分数小于4%,满足电解镍生产对电解液成分的要求.通过除铅扩大试验,证明了小型试验所确定的技术参数的可靠性,该工艺成功地应用于工业生产实践.     

自燃烧法制备羟基磷灰石及在钛表面电泳沉积

采用自燃烧法制备羟基磷灰石(HA)粉末,通过调节试剂配比、燃烧温度等实验参数,得出最佳的制备工艺,并对粉体进行了结构、粒度和比表面积的测试。采用电泳沉积法在经阳极氧化的钛板表面形成羟基磷灰石涂层,研究了电解液质量分数、电压、时间对氧化膜及涂层的影响,并进行了XRD和SEM表征;得出阳极氧化的最佳工艺:H2SO4电解液质量分数为20%,电压为120 V,氧化时间为10 min;电泳沉积的最佳工艺:悬浮液质量浓度为15 g/L,沉积电压为250 V,沉积时间为3 min。     

基于液相传质的锌电解过程多物理场仿真分析

针对锌电解槽中流速场、离子浓度场、电场耦合严重及其与电解能耗关系复杂的问题,基于液相传质原理,结合组分质量守恒、流体动力学及电极动力学方程建立锌电解槽多物理场仿真模型。利用仿真软件Comsol Multiphysics对锌电解槽多物理场模型进行数值求解,通过对比计算结果与锌电解实验结果验证模型的正确性。研究结果表明:阴极板表面电解液的流动方向主要有斜向上和斜向下,且斜向下的流速随着阴极板与进液口的距离增大而迅速减小;极板间锌离子的浓度呈现"上低下高"分布;阴极板表面电解液流速低的区域,锌离子浓度低而氢离子浓度高,电流效率低而能耗高。     

载银壳聚糖卫生防护织物的开发及性能研究

采用载银壳聚糖复合整理液对棉织物进行复合功能整理,通过正交设计对整理工艺进行优选.结果表明:载银壳聚糖复合整理液制备的最佳工艺参数为AgNO31.7g、CS 0.5g/100mL、反应温度40℃、反应时间2h、pH值4.载银壳聚糖复合整理的最佳工艺参数为CA质量浓度8%、CS质量浓度1%、焙烘温度160℃、焙烘时间1min.     

影响铝合金微弧氧化成膜效率的因素分析

为了解决目前微弧氧化技术中存在的高电能消耗及低处理效率问题,采用低能耗微弧氧化工艺在铝表面制备氧化物陶瓷膜层,测量并分析电解液成分和质量密度、工艺条件对成膜效率的影响,研究了影响铝合金微弧氧化成膜效率的因素和作用机理,提出了降低工艺能耗的技术途径.结果表明:通过改变添加剂成分和质量浓度、脉宽、峰值电压和处理时间等工艺参数可以有效提高陶瓷膜层沉积效率.在制备过程中平均电流密度均能控制在1 A/dm2以下,平均单位成膜效率为2.8~3.2 kW.h/(m2.μm),获得膜层厚度为25~30μm.所制备的氧化铝陶瓷层的相结构、厚度、粗糙度和硬度等参数与通常微弧氧化技术制备的陶瓷膜相似.     

Ni-金刚石复合镀层的制备

通过复合电镀方法,在镀镍液中加入粒径为40 μm的金刚石粉体制备Ni-金刚石复合镀层.采用阴极动电位极化方法、扫描电镜和显微硬度计探讨镀液温度、pH、镍离子浓度、电流密度和金刚石粉体质量浓度对镀层质量的影响,优化Ni-金刚石复合镀的工艺参数;采用X线衍射分析仪表征优化后复合镀层的结构.研究结果表明:优化的镀液组成和工艺参数为:NiSO4·6H2O 132 g/L,NiCl2 15 g/L,H3BO3 30 g/L,镀液温度(50±1)℃,pH 3～4,阴极电流密度4 A/dm2,金刚石粉体质量浓度30 g/L;优化后的复合镀层表面平整,晶粒细小均匀,且金刚石粉体的质量分数为62.7％;与纯Ni镀层的晶粒相比,Ni-金刚石复合镀层的晶粒明显细化.     

金属-聚合物直接成型技术中铜的表面处理

研究铜的表面微纳米结构制备工艺并进行了优化.使用碳酸钠和钼酸钠的水溶液作为电解液,在恒定电压下对铜表面进行阳极氧化,在铜表面生成一层氧化膜.使用磷酸和磷酸二氢钠的水溶液作为腐蚀液,对铜表面进行腐蚀处理,以在铜表面获取微纳米结构,并在扫描电镜下观察其形貌.统计分析扫描电镜图片,计算得到铜表面的微纳米结构的孔隙率.结果表明:阳极氧化电压为15 V,阳极氧化时间为20 min,磷酸质量分数为20%,腐蚀时间为30 min时,铜的表面形貌较为平整,孔隙率达到25.77%.根据正交实验结果,腐蚀液种类、浓度以及腐蚀时间对孔隙率的影响较大,而阳极氧化电解液、电压以及电解时间影响不明显.使用阳极氧化和化学腐蚀相结合的方法可以在铜表面制备出均匀、孔隙率高的微纳米结构.     

同槽电解生成锰和二氧化锰

分别采用预电解法,Mn(NO₃)₂热解,热解-预电解方式制备MnO2覆层Ti电极,并分别作为电解二氧化锰的阳极,硫酸锰-硫酸为电解液,研究不同的电流密度、温度、酸度对电解二氧化锰电流效率的影响.研究表明：采用热解-预电解法制备的Ti-MnO₂电极,抗钝化能力强,表面致密,MnO₂覆层与Ti基结合牢固,适合作为电解阳极使用.采用盐桥,素烧瓷,玻璃纤维作为阴阳极隔膜,阳极采用上述Ti-MnO₂电极,使用经过抛光的不锈钢作为阴极,在同一电解槽中同时电解生成电解MnO₂和金属锰,较佳条件下阳极和阴极电流效率分别能达到90%和60%,产品符合质量要求.     

熔盐电解法连续生产铝锂中间合金

在LiCl-LiF体系的电解槽中,以石墨作为阳极,铝液作为阴极,分别以LiCl和Li2CO3为原料连续电解生产铝锂中间合金,采用熔盐电解监控仪测量电解过程中的工艺参数,重点研究了反电动势、电流效率及合金浓度的变化.结果表明,反电动势随电流密度增加而逐渐增大;加入质量分数2%的Li2CO3可使反电动势降低0.8 V,通过控制电位法测得加料周期为30~40 min;电解LiCl的电流效率高于电解Li2CO3,最高电流效率可达66.1%;最终在680℃,300 A电流条件下,连续电解48 h,出炉10次,共制得了平均锂质量分数为6.73%的铝锂合金16 kg.     

原电池型氧传感器的研制

研究原电池型氧传感器的原理、结构和性能，对传感器所用电极、电解质的性质和浓度进行了选择，以可极化金属为阴极，以不可极化金属为阳极，并对不同膜覆盖下的传感器进行了性能测试。运用催化和电化学原理研究了氧传感器的作用机制，分别对不同电解质溶液、不同氧浓度和不同温度下氧还原的极化曲线进行研究，得到了有关氧催化还原电极过程动力学的参数，进而对这些参数进行推断分析，可以得到在酸性溶液中，低电流密度区和高电流密度区氧还原反应的速率方程。     

隔膜电解法处理草浆黑液

进行了隔膜电解法处理草浆黑液的可行性实验研究．隔膜电解法实验采用铸铁作牺牲阳极,石墨作阴极,多孔性的滤过式隔膜将阳极区与阴极区分开;阳极及其附近有铁的氧化与水解反应,碱木素的取代反应;阴极有析氢反应;水分子和钠离子在势场力作用下透过隔膜从阳极区进入阴极区,碱木素分子被隔离在阳极区;阳极区不断加入黑液,取走木素沉淀,阴极区不断取走回收碱液,从而实现碱液与木素的分离．在电流为1A、电压为8V及室温条件下电解12h,阳极区黑液的色度、悬浮物及COD的去除率分别为66.4%,75.3%和94%,碱回收率达到94%以上．实验结果表明,作为一种处理黑液的碱回收技术,隔膜电解法处理草浆黑液比较容易直接嫁接到制浆工艺中,有可能成为解决草浆碱回收技术的新途径．     

利用成对电解法合成电催化二氧化锰和金属锰

本文利用成对电解法研究在阳极合成电催化二氧化锰的同时,在阴极沉积金属锰.结果表明,在保持阳极合成活性二氧化锰高电流效率的同时,阴极沉积金属锰的电流效率达到工业生产的最优指标.     

H型电解槽中苯的直接电氧化

在H型电解槽中, 以苯为原料, 硫酸为支持电解质, 二氧化铅为阳极, 石墨 为阴极, 直接电氧化合成对苯醌. 对阳极材料、 阴极材料、 支持电解质、 电流密 度、 pH值、 苯浓度、 电解温度、 电解时间和电极面积等诸多影响电解的因素进行了研究 , 确定了由苯直接电解合成对苯醌的最佳条件.     

基于智能计算策略的电解液成分软测量方法

针对电解铜生产过程电解液成分在线实时测量存在的问题,根据铜电解过程的电化学反应机理和生产过程数据,在改进神经网络隐层节点选择策略和优化训练算法的基础上,提出了电解铜生产过程中电解液成分的软测量方法.仿真分析验证了该方法具有较好的数据拟合和泛化性能,现场运行结果也进一步表明该方法能够根据铜电解生产过程的实际变化及时准确地预测电解液成分     

无隔膜电解槽中苯的直接电氧化

在无隔膜电解槽中,以苯为原料,硫酸为支持电解质,二氧化铅为阳极,石墨为阴极,直接电氧化合成对苯醌,并对其影响因素进行研究.     

（光）助电-Fenton降解有机染料罗丹明B

以高纯石墨电极为阴极,铁片为阳极,Na2SO4溶液为支持电解质,通过阳极氧化提供Fe^2＋/Fe^3＋和阴极还原溶解氧转化为H2O2而形成Fenton体系,以降解有机染料罗丹明B（RhodamineB,RhB）为探针反应,研究了外加电压、铁电极面积（电荷密度）、极间距、电解质溶液浓度及外加紫外光照射（300 nm〈λ〈380n m）等因素对RhB降解反应的影响.结果表明：外加电压为7 V,铁片面积为3 cm^2（电荷密度为0.045 A/cm^2）,电极之间距离为4 cm,Na2SO4质量浓度为10 g/L时,反应100 min后RhB褪色完全.采用过氧化物酶催化反应吸光光度法和苯甲酸荧光分析法分别跟踪测定RhB降解反应过程中H2O2和羟基自由基（·OH）,表明RhB降解过程涉及·OH历程.通过分析测定RhB降解过程TOC变化和红外光谱分析,表明染料降解反应不仅仅为简单褪色而且深度氧化,180 min矿化率为73.0%.     

大型铁酸镍基金属陶瓷惰性电极电解腐蚀研究

采用热压法制备了D150mm×20mm的铁酸镍基金属陶瓷惰性阳极,进行100A规模电解试验·在900℃下,通以100A电流,进行了24h的电解实验,在整个过程中槽电压比较稳定,表现出良好的导电性能·对电解后阳极试样进行电子显微分析,发现电解质对阳极的腐蚀主要有两个过程:首先是AlxOyF(2y+z-3x)-z离子在阳极放电,生成的氧与阳极中的金属发生氧化反应,产生的金属氧化物溶解在电解质熔盐中;其次阳极反应生成的AlF3沉积在阳极中的空隙中·研究认为阳极腐蚀层的热膨胀系数与阳极基体不同,而引起在阳极冷却过程中表面起层、剥离的现象·初步折算的阳极腐蚀速率为18mm/a·