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        鉛電解工藝參數(shù)的控制策略分析

        2020-11-06 06:08:28李占林
        商品與質(zhì)量 2020年43期
        關(guān)鍵詞:工藝設(shè)計(jì)

        李占林

        青海西豫有色金屬有限公司 青海格爾木 816000

        鉛電解工藝是相對(duì)復(fù)雜的工藝流程,其工藝實(shí)施過(guò)程中,影響電解工藝的主要因素也比較多,其中在電解過(guò)程中,電流密度、電解溫度、電解液循環(huán)量等因素指標(biāo)對(duì)于鉛電解的效率有非常重要的影響。而在當(dāng)前鉛電解工藝研究過(guò)程中,針對(duì)鉛電解工藝中各項(xiàng)指標(biāo)影響進(jìn)行分析研究,能夠在最大程度上完成對(duì)鉛電解工藝進(jìn)行優(yōu)化,保證鉛電解工藝實(shí)施更加有效。

        1 鉛電解工藝參數(shù)試驗(yàn)準(zhǔn)備

        本文筆者所在試驗(yàn)研究組,為了良好的研究鉛電解工藝實(shí)施,組織設(shè)計(jì)了鉛電解工藝參數(shù)試驗(yàn),以下是試驗(yàn)的具體內(nèi)容總結(jié);

        1.1 鉛電解工藝試驗(yàn)材料準(zhǔn)備

        在鉛電解工藝試驗(yàn)實(shí)施的過(guò)程中,試驗(yàn)材料的準(zhǔn)備非常重要,是試驗(yàn)良好實(shí)施的基礎(chǔ)工程。①試驗(yàn)中選擇國(guó)標(biāo)1#電鉛制作始極片,采用的鉛材料則是使用冷卻熔析方法處理的鉛陽(yáng)極板,其中鉛極板已經(jīng)做好了處理,在實(shí)際的電解鉛極片中,主要成分包括鉛、微量銅元素、銻元素以及砷元素。其分配比例為98.5%、0.01%、0.57%以及0.08%。②試驗(yàn)中選擇使用外購(gòu)電解液。外購(gòu)電解液成分中包括有總酸、游離酸、鉛元素和銅元素等,在一定程度上能夠良好完成電解工作。③試驗(yàn)中選擇使用0.6kg/t的骨膠作為試驗(yàn)添加劑、同時(shí)選擇使用β-萘酚材料作為添加劑。④試驗(yàn)電解過(guò)程中,選擇設(shè)計(jì)電解陰影面積達(dá)到69mX72cm,同級(jí)中心距也達(dá)到了100mm。⑤具體試驗(yàn)過(guò)程中選擇使用OCS-XE-DCE-5型號(hào)的電子吊鉤稱、HSB-LED-50型號(hào)的電磁流量計(jì)以及玻璃溫度計(jì)等設(shè)備[1]。

        通過(guò)良好試驗(yàn)材料和試驗(yàn)設(shè)備準(zhǔn)備,保證鉛電解試驗(yàn)?zāi)軌蛄己玫倪M(jìn)行。

        1.2 鉛電解工藝試驗(yàn)方法準(zhǔn)備

        試驗(yàn)過(guò)程中選擇試驗(yàn)對(duì)比方法進(jìn)行鉛電解。試驗(yàn)主要分為兩個(gè)部分進(jìn)行操作。其一,試驗(yàn)中1#電解系統(tǒng)進(jìn)行一次電解試驗(yàn),電解過(guò)程中設(shè)計(jì)電解周期在3d左右,其二,實(shí)際的電解試驗(yàn)過(guò)程中,應(yīng)該注重電流密度、電解溫度以及電解液循環(huán)量不通過(guò)條件下的電解試驗(yàn),通過(guò)試驗(yàn)后觀察鉛析出量,并同時(shí)計(jì)算出電流效率,進(jìn)行具體的工藝參數(shù)分析。通過(guò)合理的試驗(yàn)方法設(shè)計(jì),保證鉛電解工藝試驗(yàn)?zāi)軌蛄己玫倪M(jìn)行,從而提升鉛電解工藝。

        2 鉛電解工藝參數(shù)試驗(yàn)結(jié)構(gòu)具體分析

        2.1 電流密度對(duì)電流效率的影響分析

        電路密度是影響鉛電解工藝中電流效率的主要因素之一,在實(shí)際的鉛電解試驗(yàn)中,試驗(yàn)分析了電流密度對(duì)電流效率的影響。在具體試驗(yàn)中,設(shè)計(jì)電解溫度在普通42℃溫度下,電解液循環(huán)量22L/min,分析了不同電流密度情況下,電流效率的變化情況,其具體試驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)圖繪制如圖1所示。通過(guò)圖1可以發(fā)現(xiàn)在實(shí)際的試驗(yàn)過(guò)程中,電解溫度和電液循環(huán)量不發(fā)生變化,電流密度增加其鉛電解試驗(yàn)中的電流效率隨之減少,其中在電流密度為160A/m-2時(shí),電流效率達(dá)到最高的96.5%,而在電流密度為230A/m-2時(shí),其電流效率達(dá)到了93.5%。并且在具試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),200A/m-2電流密度是電流效率下降的轉(zhuǎn)折點(diǎn),其電流效率下降速度最快,而在電流密度下鉛離子放電速度有所減少,所以在實(shí)際的電解試驗(yàn)中,確定使用到中度電流密度最為適宜,而以200A/m-2為基準(zhǔn)而言,選擇180A/m-2電流密度最佳[2]。

        2.2 電解溫度對(duì)電流效率的影響分析

        電解溫度對(duì)電流效率也有非常重要的影響,在實(shí)際的電解試驗(yàn)展開(kāi)過(guò)程中,設(shè)計(jì)電解液循環(huán)量以及電力密度穩(wěn)定,其中電流密度設(shè)計(jì)最為適宜的180A/m-2,而電解溫度設(shè)計(jì)使用為22L/min,以下是對(duì)不同電解溫度條件下,電流效率的具體分析,其數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果如圖2所示。

        根據(jù)圖2可以發(fā)現(xiàn)在實(shí)際的試驗(yàn)過(guò)程中,電流效率隨著電解溫度的增高而增高,其電解溫度為32℃時(shí),電流效率最低為90.5%。并且在實(shí)際的試驗(yàn)溫度達(dá)到44℃時(shí),其電流效率增速開(kāi)始發(fā)壞,其主要是由于溫度過(guò)高時(shí),其電解液中的骨膠材料會(huì)出現(xiàn)一定的老化問(wèn)題,從而影響到實(shí)際的電流效率發(fā)揮。而根據(jù)試驗(yàn)而言,在當(dāng)前的電流效率而言,選擇電解溫度在45℃左右,為最佳事宜溫度。

        2.3 電液循環(huán)量對(duì)電流效率的影響分析

        電液循環(huán)量也是鉛電解試驗(yàn)過(guò)程中非常重要的影響因素,所以在具體的試驗(yàn)中固定了電解溫度以及電流密度,其中電解溫度選擇設(shè)計(jì)為42℃而電流密度設(shè)計(jì)為180A/m-2,以下是對(duì)不同電液循環(huán)量條件下,電流效率的影響分析,圖3為具體數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)圖。根據(jù)圖3可以發(fā)現(xiàn),在電解也循環(huán)量發(fā)生變化的過(guò)程中,電流效率也發(fā)生了一定程度的變化,其電解液循環(huán)量增加電流效率也呈現(xiàn)上升趨勢(shì),并且在電解液循環(huán)量最大增大到24L/min時(shí),其電流效率增大到最佳效果,其電流效率達(dá)到了96%。并且從圖3中也可以看出,18L/min-22L/min電流循環(huán)流量時(shí),其電流效率增加最為快速,而到22L/min電流循環(huán)效率之后,其電流效率增加速度有所放緩,其主要是電解液循環(huán)量逐漸趨于穩(wěn)定。所以,根據(jù)試驗(yàn)研究可以發(fā)現(xiàn),22L/min電解液循環(huán)量最適合現(xiàn)代電解當(dāng)中應(yīng)用,有助于鉛電解工藝參數(shù)提升,其工藝效果也比較明顯[3]。

        3 結(jié)語(yǔ)

        本文筆者通過(guò)試驗(yàn),分析了電解液循環(huán)量、電解溫度以及電流密度對(duì)電流效率的影響。在實(shí)際的鉛電解過(guò)程中,選擇42℃電解溫度、22L/min電解液循環(huán)量以及180A/m-2電流密度作為鉛電解工藝的參數(shù),能夠保證鉛電解工藝實(shí)施效率更高,從而保證其能夠具有良好的效應(yīng)。

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