鈰對電解錳陽極電化學行為的影響研究.pdf

1、電解是電解金屬錳生產(chǎn)中的核心過程，陽極析氧過電位高，副產(chǎn)物陽極泥多，出現(xiàn)電化學振蕩現(xiàn)象，使槽電壓升高，降低電流效率，增大直流電耗。改善電極材料，抑制電解錳過程陽極電化學振蕩是值得研究的課題。本文研究了鈰離子(Ce(III))對電解錳陽極過程電化學振蕩的影響以及電極上負載氧化鈰(CeO2)對電解錳陽極電化性能的影響，得到如下主要結(jié)論：
　　(1)通過電化學方法研究了鈰離子(Ce(III))對電解錳用鉛基四元合金電極(PbAg0.00

2、3Ca0.0003Sr0.0003)性能的影響。研究表明，鈰離子能有效抑制鉛基四元合金電極表面導電性較差的PbO和PbSO4的生長，能提高鉛基四元合金的耐蝕性能，這為解決電解錳鉛合金陽極耐蝕性差和導電性差問題提供了新的思路；
　　(2)通過電化學法和相空間重構(gòu)法研究了鈰離子(Ce(III))對電解錳陽極電化學振蕩的影響。結(jié)果表明，電解錳溶液中加入鈰離子可以減少溶液中錳氧化物的生成，會降低電流振蕩的穩(wěn)定性，增大電流振蕩的振幅、頻率和

3、恒壓電解平均功耗，對電勢振蕩影響比較小，減小了電勢振蕩的頻率和恒流電解平均功耗。當鈰離子添加量達1000 mg/L時，同一電壓下電流振蕩的振幅比沒有鈰離子的電解錳體系平均高出7.5 mA，電勢振蕩的頻率平均高出0.060 Hz，同一電流下電勢振蕩的頻率平均低0.010 Hz；
　　(3)通過電化學氧化法在鉛合金表面沉積了一層氧化鈰（CeO2），對氧化鈰修飾鉛合金電極進行了電化學實驗測試。結(jié)果表明：氧化鈰修飾鉛合金電極比未修飾鉛合金

4、電極的析氧過電位有所降低，在40 mA/cm2時析氧過電位降低了0.1814 V，耐腐蝕性也比鉛合金電極強，鉛合金上氧化鈰膜的存在增加了電流振蕩的頻率，振蕩曲線更加平穩(wěn)有序。
　　(4)通過熱分解、電沉積和復合電沉積法聯(lián)合制備了氧化鈰（CeO2）摻雜Ti/MnO2系列電極，對各電極進行了電化學性能測試。結(jié)果表明：熱分解法和電沉積法分別制得了裂紋較少的SnO2-SbOx中間層和八面體堆積結(jié)構(gòu)的致密β-PbO2中間層，復合電沉積法制備

5、了納米級的MnO2和CeO2共存的活性層，發(fā)現(xiàn)MnO2涂層表面的CeO2顆粒隨電沉積液中納米CeO2的增多而增多；氧化鈰摻雜Ti/SnO2-SbOx/β-PbO2/MnO2-CeO2電極具有比氧化鈰摻雜Ti/MnO2-CeO2電極和鉛合金電極更低的析氧過電位，更長的使用壽命和更低的槽電壓，適量氧化鈰的摻雜能進一步降低Ti/MnO2-CeO2電極和Ti/SnO2-SbOx/β-PbO2/MnO2-CeO2電極的析氧過電位和槽電壓，過多的氧