铅合金阳极制备电解二氧化锰的研究(Ⅱ)——EMD(Pb)样品的放电性能及其理化特性

一、前言电解二氧化锰(简称EMD)系化学能源重要原料之一。据了解,目前日本国内干电池主要是用铅合金阳极电解制备的EMD为正极原料,国内对此尚未进行深入研究。本研究的目的,是寻求用铅合金阳极制备EMD。既要求有较优惠的电解条件,又要求EMD有高的放电容量。同时,我们还测定了所得EMD产品的理化特性等,试图把内在结构与放电性能相联系。     

用钛钌阳极从氯化锰溶液电解二氧化锰的研究

为了研究在氯盐溶液中用钛钌阳极电解二氧化锰的新技术,运用恒流水溶液电解方法考察了电解温度、电流密度和电解液组成对二氧化锰电流效率、槽电压及产品质量的影响.试验结果表明,在电解温度75℃、电流密度100 A/m2、锰离子质量浓度50 g/L、盐酸质量浓度10 g/L的条件下,二氧化锰的电流效率达96%,槽电压为2.0 V,产品中二氧化锰的含量为92.32%,电解二氧化锰晶型为γ型.通过在氯盐溶液中用钛钌阳极电解二氧化锰,不仅产品质量能达到电池用电解二氧化锰标准,而且电解温度低(75℃),优于硫酸盐溶液体系(95℃).     

金属阳极在电解法生产二氧化锰中的应用

将氯碱工业中的金属阳极用于电解法生产γ型二氧化锰工艺中，在电解温度、槽压、电解液组成等方面做了条件试验，找出了最佳电解条件。此方法用于生产实际中可以降低能耗，提高经济效益。     

新型铅合金电极用于电解法制备臭氧

探讨了Pb及铅合金电极的电化学性能、耐腐蚀性能和电解产生臭氧的产率,及铅合金电极在不同电流强度下电解产生臭氧的最佳条件。结果表明:掺杂Sn、Ce等金属能提高铅合金电极的析氧电位和臭氧产率,其中以Pb-0.8%Sn-0.1?-0.1?合金电极为阳极,铂电极为阴极,饱和硫酸钾溶液为电解液,pH=1,电流强度为7.5 mA时,产生臭氧的最高电流效率达到19%。     

硫化锌精矿、软锰矿直接浸出及Zn-MnO_2同时电解的研究

中南矿冶学院冶金系继1981年下半年进行的硫化锌精矿与软锰矿直接浸出及锌-二氧化锰同时电解的初步试验之后(详见《中南矿冶学院学报》1982年№1),于1982—1983年又进行了Zn-MnO_2同时电解的条件试验与机理研究,编写了试验报告。1984年4至7月又继续完成了硫化锌精矿与软锰矿直接浸出的各种因素的条件试验及Zn-MnO_2同时电解的全流程试验,获得以下显著效果: 1.采用两段浸出,锌浸出率大于95%,锰浸出率大于98％;采用三段浸出,锌浸出率大于98％,锰浸出率大于99％; 2.浸出液采用先进方法除铁,两段置换净化除杂,获得合格的新液; 3.Zn-MnO_2同时电解,阴极电流效率大于90％,阳极电流效率大于85％。槽电压平均为2.8V,电解节电大于60％。 4.阴、阳极很少析出氢气和氧气,酸雾大大减少。     

镍-二氧化锰同时电解新工艺研究

中南矿冶学院冶金系与成都电冶厂紧密合作,在中南矿冶学院进行的镍-二氧化锰同时电解探索性试验的基础上,于1984年5月至8月在中南矿冶学院,以成都电冶厂生产所用的镍高锍(高冰镍)为原料,双方共同进行了直接浸出、净化及镍-二氧化锰同时电解全流程试验研究。历经三个月,每周期电解液体积为16至22升,试验获得显著效果如下: 1.新工艺流程畅通; 2.镍浸出率大于95％; 3.净化后得到的电解新液达到了生产特级电镍的纯度要求; 4.镍-二氧化锰同时电解过程中,阴、阳级很少析出氢气和氧气。同时电解的电流效率平均为:阴极97.35％,阳极95.67％,槽电压平均为2.86V。产品比为Ni:MnO_2=     

利用固体电解质在CaCl_2熔盐中电解固态SiO_2制备Si

通过对固态SiO_2的理论分解电压进行计算,比较分析了惰性阳极和炭阳极条件下SiO_2电解还原的特点。利用ZrO_2(Y_2O_3)固体电解质管集成构建以Pt,O_2(Ar)|ZrO_2(Y_2O_3)为参比电极的三电极电解池,研究了惰性阳极条件下在CaCl_2熔盐中电解固态SiO_2阴极绿色制备Si的可行性。理论计算结果表明,SiO_2在惰性阳极条件下进行电解还原相比使用炭阳极时难度较大,降低气相中的氧分压有利于SiO_2的电解还原。实验结果表明,在惰性阳极条件下借助三电极电解池电解SiO_2可以成功制备Si,相应电解过程可用三相界线反应机制进行解释。     

活化天然二氧化锰的放电性能

作者提出一种新的天然二氧化锰活化直接处理方法.本文对用新方法制备出的活化天然二氧化锰进行放电性能的研究.低二氧化锰含量(约66%)的天然二氧化锰样品,经活化处理后,29℃时的模拟电池的放电容量从原来的11.2mA·h提高至20.0mA·h;高二氧化锰含量(约81%)的天然样品,经活化处理后,11℃时的模拟电池的放电容量从原来的8.8mA·h提高到17.0mA·h.所提出的天然二氧化锰活化处理方法可以有效地提高天然二氧化锰的放电性能.     

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·     

同时生产电解金属锰和纤维态电解二氧化锰的方法

本文介绍从氯化锰体系,制备电解金属锰的潜在优点。报导以锰矿和工业盐酸等为原料,制备合适的电解液,及在阴极电解析出金属锰的同时,阳极析出纤维态电解二氧化锰的试验结果。介绍了阴、阳极产品的理化性能。     

硅铁阳极溶出非隔膜电解制备高铁酸钠

作者报道了用硅铁作为阳极,在非隔膜电解槽中电解制备了新型高效水处理剂高铁酸钠,并探索了最佳反应条件.当槽电压为3～7V,电流密度为40mA·cm-2,用含1%硅酸钠的40%的氢氧化钠为电解液,反应体系温度控制在35～40℃,电解180min,电流效率可达43.0%,可得到浓度为0.078mol·L-1的高铁酸钠.实验表明,用硅铁作阳极材料,比碳钢、镀锌铁皮、铸铁等阳极材料的电流效率以及电解产率都高得多.     

阳极氧化法制备多孔氧化铝膜的研究

阳极化多孔氧化铝是典型的自组织的纳米结构材料,我们用认阳极氧化法制备了多孔氧化铝膜,从得到的ＡＦＭ图象及ＦＦＴ变换,证明了在适当的电解条件下,多孔氧化铝膜具有序的六角分布的纳米孔道。     

多孔氧化铝成膜条件的研究及其应用

为了研究多孔氧化铝的成膜条件,以0.3 mol/L草酸为电解液,通过两次阳极氧化制备出多孔氧化铝模板.通过扫描电镜(SEM),X射线衍射(XRD)对模板形貌进行观察,研究了多孔阳极氧化铝的制备和成膜条件.以制备的氧化铝膜为阴极,铂电极为阳极,硝酸锌和六亚甲基四胺为电解溶液,采用溶液沉积制备点阵列氧化锌晶体并讨论发光性能...     

锌皮还原同槽电解法处理废干电池工艺研究

采用废旧干电池中的锌皮还原电芯中的高价锰为二价锰,并通过同槽电解的方法,阴极得到金属锌,阳极得到二氧化锰,实现高附加值、低成本综合回收利用废旧锌锰电池的目的.最佳工艺条件为:pH值3.0~4.0,阳极电流密度0.6~0.8 A/dm2,阴极电流密度0.9~1.2 A/dm2,电解温度80~85℃,Zn2 质量浓度60~70 g/L,Mn2 质量浓度30~50 g/L,可使阴、阳极的电流效率均达到90%左右.     

镍电解阳极液直接电解净化除铜研究

本文探讨了镍电解阳极液直接进行电解净化除铜处理过程。镍电解阳极液中的ＣＵ２＋离子优先于Ｎｉ２＋离子在镍电极和铜电极上放电还原，其电极过程具有溶液扩散传质步骤控制的动力学规律。在阴极电位不低于－０．５００Ｖ（ｖｓ．ＳＣＥ．）和溶液搅拌条件下，采用多孔镍作阴极在常温下就能使镍电解阳极液的ＣＵ２＋离子浓度降至０．００２ｇ／Ｌ以下，达到深度净化除铜要求。加强溶液搅拌和增大电极面积有利于加快电解净化除铜速度，电解净化除钢产物为９９％以上的金属铜粉。     

电解条件对电解MnO_2电性能的影响

以不同的条件制备出几组二氧化锰样品，然后用模拟Ｋａｎｕｎｇｏ电池在实验室快速评价了各个样品的电性能，进而探讨了不同制备条件对二氧化锰电性能的影响。     

电解条件电解MnO2电性能的影响

以不同的条件制备出几组二氧化锰样品，多面手用模拟Ｋａｎｕｎｇｏ电池在实验室快速评价了各个样品的电性能，进而探讨了不同制备条件对二氧化锰电性能的影响。     

铝电解大型金属陶瓷惰性阳极制备及电解测试

采用传统粉末冶金技术,冷压烧结法制备了Cu-NiFe2O4金属陶瓷板状惰性阳极,研究了惰性阳极制备工艺、物相组成。采用此惰性阳极(150 mm×100 mm×10 mm)与冰晶石-氧化铝系电解质,在960℃下进行电解实验,保持阳极电流密度1 A/cm2,实验共进行10 h,得到了少量的金属铝纯度达到97.3%.实验结果表明,制备的惰性阳极可大型化以及扩大试验。     

低温电解条件下铝电解用NiFe_2O_4-10NiO基金属陶瓷阳极Fe元素腐蚀行为研究

采用粉末冶金技术制备出铝电解用NiFe2O4-10NiO陶瓷基体和30(40Cu-Ni)/(NiFe2O4-10NiO)金属陶瓷阳极,并在低温电解条件下,对NiFe2O4陶瓷相中Fe元素的腐蚀行为进行研究。结果表明,在烧结过程中,NiFe2O4尖晶石陶瓷基体会在氮气中发生离解,在动态化学腐蚀试验和电解试验中,陶瓷相中的Fe元素更容易进入电解质;电解24h后,铝液中Fe、Ni、Cu的含量分别为0.45%、0.13%和0.03%。     

二氧化锰电极的电极行为

根据二氧化锰及其还原产物的一些晶型变体的结构,提出γ—MnO_2充电不可逆性的可能原因。综合文献上的结果,阐明γ—MnO_2的第一放电阶段是均相固相反应的论证。用动电位扫描描方法,研究了石墨上电沉积二氧化锰薄层电极的电极行为。对不同浓度的KOH溶液、不同的扫描速度、以ZnO饱和等条件下,进行测定。结果表明第一放电阶段及第二放电阶段,在这种情形下分别符合均相固相反应及溶解—沉积机理。在第二阶段放电受到阻碍的情况下,纵然扫描电位进入第二放电阶段的电位区,电极仍有一定的可充电性。这可能是解决二氧化锰电极的可充电性的一种有效措施。