【技术介绍】
电积是提取有色金属的重要方法。电积过程中,阳极主要进行析氧 反应。受高酸电解液、高电流密度条件限制,工业电积用阳极主要为铅 基合金阳极。针对铅基合金阳极存在析氧活性不高、服役寿命理想、贵 金属耗量大等缺点,开发了铅阳极表面三维活化技术,提出了析氧电极 用气体逸出促进剂,设计了多种铅-活性颗粒体相复合阳极,上述成果有 效提升了铅基阳极析氧活性,降低阳极电位约 100-200 mV ,阳极泥生成 量降低 60%以上,助力有色金属工业节能降碳减排。成果共获批授权发 明专利 13 件,发表学术论文 10 余篇,获福建省科技进步二等奖 1 项。
【技术指标】
铅阳极表面三维活化技术:通过电沉积工艺在 Pb 基阳极表面构筑 3D 结构,可以降低阳极电位约 100 mV ,阳极泥含量降低约 2/3;采用阳 极氧化工艺在 Pb-Ag 阳极原位构建 Ag2O-PbOx 活化层,阳极电位约降低 130 mV ,节能效果显著。
析氧电极用气体逸出促进剂:添加低于 2 vol.%气体逸出促进剂,阳 极表面氧气气泡尺寸显著降低,析氧电位降低约 180 mV 左右,节能效 果显著。
铅-活性颗粒体相复合阳极:通过粉末冶金工艺,将高析氧活性分散 颗粒嵌入 Pb 基体,阳极电位降低 100 mV 左右,阳极泥含量降低 30%左 右。
【技术成熟度】
技术正处于研发阶段。
【应用情况】
2022 年,国内电积提取的金属锌、铜分别达 680 万吨、220 万吨,铅合金阳极过电位所致电能浪费高达 80 亿千瓦时,碳排放约 625 万吨。 将本成果应用于锌、铜电积过程,有望帮助有色金属工业降低电耗 10 亿 千瓦时/年,产生经济效益 5 亿元/年,降低 CO2 排放 80 万吨/年。