中国选矿技术网
全国服务热线
029-85212477
当前位置: 首页 » 技术 » 选矿技术 » 正文

硫酸锰溶液的电解--槽电压、电能效率与电能消耗

发布日期:2017-04-12  来源:选矿技术网  浏览次数:7306

    一、槽电压
    槽电压就是电解槽内相邻阴、阳极之间的电压低数值。它可用每对阴、阳极之间的实际电压低来表示。但在生产实践中,由于电解槽的数目很多,阴阳极对数则更多,而每对阴阳极之间的电压降因具体情况不同而有所差别,所以并不使用测定方法,而是用供给所有串联电积槽的总电压减支导电板的电压降,除以串联电路上的总槽数,所得的高即为槽电压,公式表示为

    式中  V——槽电压;
            V1——所有串联的电解槽总电压;
            V2——导电板电压降;
            N——电解槽总数。
    一个电解槽的电压由下列部分构成:电解MnO2的理论分解电压、电解质溶液的电压降,以及接线的接触电阻、极板电阻等所引起的电压降,用公表示为
                             V=(φ+-)+IR+IR+IR
    式中  (φ+-)——电极极化电势,即电解MnO2的理论分解电压;
          IR——电积液电阻电压降;
          IR——极板电阻电压降;
          IR——接触电阻电压降。
    电解液虽然可以依靠离子导电,但与属导体相比,电阴要大得多。当电流通过电解液时,必然引起时压降,其大小与电流密度、阴阳彬间距离、电解液的电阻率成正比,可用以下公式表示
                                        V=IR=J·ρL
    式中  V——电解液电阻电压降,V;
            J——阳极电流密度,A/m2;
            ρ——电解液的电阻率,Ω·m;
            L——阴阳极刘距离,m.
    需要指出的是,工业生产不可避免地有其他离子(如Mg2+,Ca2+等)存在,因而实际的电解液的电压降要比以上计算值更大,一般在0.4~0.6V之间,为降低电能消耗,希望降低V的数值 。这就要求降低电流密度,缩短极间距离,但同时它又对提高电流效率、强化生产不利,因此,必须合理确定电解条件。
   阳极板及导电头都有一定的电阻,消耗一部分电压,一般在0.2V左右。阴极碳棒或板及导电系统也有一定的电阻,也消耗一部分电压,约0.02V。
    阴阳极接触导电头在接触点上也有接触电压降,大约为0.03V左右。由于这种接触电接头在工业生产中数以万计,因此,力求降低接触点电压降对于节约电能有着重要的实际意义。在实际操作中,必须注意各接触点导电良好。
    以上四项电阻电压降之和,即为电解林下风范的槽电压。槽电压还决定于电流密度、电解液的酸度和温度以及电极间的距离,此外还与接触点电阻有关。因此,降低槽电压的途径就是减少电解液的电阻率,缩短极间距离,减少接触点上的电压损失等。
    根据梅光贵等人的试验数据,以钛材为阳极、碳棒为阴极,电解MnO2的槽电压一般为2.5~3.0V,用紫Cu管为阴极,一般可降低槽压0.5V左右,以Ti-Mn合金涂层为阳极,阳极孙钝化,可降低槽电压0.2V左右。[next]
    二、电能效率
    电能效率就是电解生产过程中生产一定量的金属,理论上所必需的电能与实际上消耗的电能之比,即

    即    电能效率(ηe)=电流效率(ηi)×电压效率(ηV)
    要提高电能效率,除通过提高电流效率外,不要提高电压效率,其途径为降低电解液电阻,适当提高电解液温度,缩短极距以减少电极极化,降低槽电压等。
    三、电能消耗
    电能效率代表电积过程的技术水平。但在生产实际中,很少将其作为一个经常的指标计算。工厂实践中作为经常计算的实际的电能消耗,即每生产一吨MnO2消耗的电能(kw·ht),以W表示,计算公式为

    式中  I——通过电解槽的电流,A;
            t——电解沉积的时间,h;
            n——电解槽数;
            q——MnO2的电化当量,1.6216gA-1·h-;
            V——槽电压,V;
            ηi——电流效率,%;
           W——析出吨MnO2的电能消耗,kW·h.
    根据工业生产数据,电解MnO2的直流电单耗一般为2000~2500kW·h/t.

 
 
[ 技术搜索 ]  [ 加入收藏 ]  [ 告诉好友 ]  [ 打印本文 ]  [ 违规举报 ]  [ 关闭窗口 ]

 

 
推荐技术
点击排行
网站首页

关于我们

联系方式

使用协议

版权隐私

网站地图

服务项目

会员服务

广告服务

网站留言

四大特权

付款方式

天宙矿业
天宙矿业二维码
选矿技术网
中国选矿技术网二维码
矿业俱乐部
矿业俱乐部二维码
联系我们

029-85212477

我们随时等待您的来访!

点击这里给我发消息 点击这里给我发消息

| ICP经营许可证:陕ICP备15007745号