电解金属锰生产节能技术的探讨

发表时间:2020/6/16   来源:《工程管理前沿》2020年第6卷3月第7期   作者:陆令军
[导读] 本文分析了电解金属锰的技术工艺流程、节能技术等相关内容,以供参考。
         摘要:本文分析了电解金属锰的技术工艺流程、节能技术等相关内容,以供参考。
         关键词:电解金属锰;节能;生产
         1.前言
         金属锰在当前增长速度迅速,如何降低电解工程中的能耗损失,是我们研究人员要认真考虑的问题。
         2.电解金属锰生产流程
         2.1制备溶液
         加热锰矿粉和无机酸以彼此化学反应以形成锰盐溶液作为电解液,并且将铵盐用作锰盐溶液的缓冲剂。溶液中的铁和重金属应采取适当的措施。为了去除铁,氧化和中和铁,以及去除重金属,有必要将硫化物纯化剂添加到溶液中,然后再次进行过滤和分离。在制备电解液的步骤中,为了制备满足标准的电解液,需要适当地添加电解液添加剂。在此阶段,在制备电解液的过程中,大多数是通过用硫酸浸出锰来制备的,并且尚未广泛地推广和应用通过氯化锰盐溶液电解金属锰的技术。另外,它在生产中几乎没有应用。该阶段仍处于探索性实验阶段。
         2.2电解操作过程
         在电解金属的过程中,通常将硫酸锰水溶液电解质注入到隔膜电解槽中,然后打开直流电,发生电解反应,金属锰大部分沉淀在阴极板上,氧气进入。在板上沉积需要定期更换阴极板以确保电解效果,电解周期通常为24小时。同时,电解反应产生的产物需要被钝化,合格的金属锰需要被洗涤,干燥和剥离。
         3.电解金属锰电解槽节能技术
         3.1降低槽电压
         在电解锰的制造过程中,电阻的大小受电解池中阴离子和阳离子的迁移距离影响,因为在电流传输中电解质通常作为导体传导。对于电解质,电解质的浓度基本不变。因此,不可能增加溶液的浓度并减小电阻。为了在该阶段降低储能电压,有效缩短阴离子和阳离子的迁移距离是有效的,并且有效缩短极性距离也是节约能源的重要途径。电解锰的最初名称是众所周知的,两极之间的距离为100mm,据此,直流功耗为8500-10000kW?h/t,但是两极之间的距离对能耗有更高的要求。
         同时,确保良好的导电性有利于降低储能电压并降低直流功耗。确保良好导电性的主要措施如下。
         (1)在规定时间内进行清洁工作,以确保清洁质量。清洗周期通常为11-14天。隔膜袋具有出色的渗透性,有助于在电解过程中阴离子和阳离子的迁移。同时,可以清洁阳极板上的阳极渣并保持优异的导电性。
         (2)保持电极板和导电铜条之间的良好接触,以防止发热。通常使用20-40g/L的稀硫酸喷淋铜条和洗后的电极板接触并及时清洗,每天3-5次,保持铜棒和电极板清洁,良好可以具有优良的电气特性。
         (3)通过控制容器温度,可以显着降低容器电压。如果槽温度过低,则槽电压会高,如果槽温度过高,则电解槽会变质。通常,储罐出口控制在38°C至42°C之间。在维护期间,控制在42℃-45℃范围内。
         3.2设计安装时防止电解槽漏电
         泄漏不像水或液体那样直观,并且由于没有明显的泄漏特征,因此在安装电解池时节约能源以采取措施防止泄漏也是重要的一点,可以从以下几点考虑。

..
         (1)防止泄漏
         首先,将一层混凝土增强的绝缘橡胶板焊接到地面上,或使用衬有PVC的软木板。安装电解池时,请确保电解池不接触地面,也就是说,电解池的底部几乎垂悬。一种具体的方法是确定放水箱在放置隔热材料的地面上的位置,并根据电解池的长度和宽度在四个角和中心位置选择6个支撑点。这六个支撑点由隔热砖制成。在大约20厘米的高度上,您可以在瓷砖上放置一层绝缘塑料,然后将电解器放置在这六个支撑点上。通过这样的一系列处理,可以抑制电解池中的泄漏现象。
         (2)防止电解槽漏液
         由于电解池中的溶液是良好的导体,泄漏也会引起漏电,从而导致功率损耗。如果没有发现泄漏或堵塞,则储罐不仅会被泄漏的溶液腐蚀,还会逐渐腐蚀;如果失败,则会损坏电解槽。因此,如果储罐衬有PVC板,则可以保证焊接质量,并且液体不应泄漏。在制造过程中,您需要确保电解槽干燥且无泄漏。
         (3)防止冷却水漏电
         在制造过程中,水是一种良好的导电介质,因此操作员可能会遭受到冷却水甚至远处的冷却水管的电击。在生产过程中,电流通过水传输到整个冷却水管网络,从而对水和水管造成电击。结果,一些电能也从冷却水中泄漏。为了防止冷却水泄漏,行业使用绝缘的PVC波纹管代替引线管和金属冷却板,以防止冷却水泄漏。但是,PVC波纹管具有寿命短,冷却效果差等缺点,没有得到广泛使用,因此,有必要开发一种兼具绝热作用和冷却作用的新型冷却管或板。
         (4)防止电解液、阳极液漏电
         由于电解质和阳极电解液包含大量强电解质,液体和阳极电解液流入溶液流经的管,敞开的储罐或储罐中,从而消耗了泄漏现象和功率。为了防止这种泄漏现象,工业界已经成功设计了间歇性的电解液供应和间歇性的阳极电解液流出。该设备需要进一步推广。
         (5)防止电解槽面的漏电
         电解槽的每一侧都有木珠,用于压紧和固定隔膜框架。在制造过程中,阳极的末端和阳极板的铜条放置在两个胎圈条上。如果磁珠和阴阳端未绝缘,则会出现许多短路现象,例如棒状阳极阳极,这会推动阳极并消耗功率。因此,通过在电极板的棒或铜板的端部添加绝缘层,可以防止槽表面的短路现象。
         4.结束语
         综上所述,我们只有认真做好电解作业中的节能降耗,将能耗损失控制在最少,才能突破电解技术的瓶颈,促进金属锰更广范围的应用。
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