熔盐电沉积硅的基础研究.pdf
熔盐电沉积硅的基础研究 李运刚 , “,蔡宗英,唐国章,梁精龙 ( 河北理工学院冶金工程系, 唐山 6 “/ ( ; “ B C / 图 “ 计时电位曲线 “ * 8 , - , . 2 3 2 2 1 - 3 1 “ 2 3 - 1 . A B . - 2 C 9 ; “ - / 1 分析电位时间曲线 [4 4] 6 ’段接通电路瞬间由溶液的欧姆极化所 致而引起的电位变化; ’ 7段主要是双电层两侧的电位变化; 7 5段主要是电化学极化引起的电位变化; 5 8段浓度极化占主导; 8点电极表面处反应粒子的浓度趋于零。 根据9 ’ 8方程 [4 ]可得到扩散系数 与过渡 时间的关系式 / “ “ ( 3 ) 其中, 为过渡时间 (9) ,;为电活性粒子的浓 度 (1 6 , 结果如表所 示。 表’从计时电位曲线提取的数据 0 5 / - ’ E 0 1 - C . 2 F , . 2 3 2 2 1 - 3 1 “ 2 3 - 1 . A B . - ./2“/ (21 )“/9/ (1 9 4 ) / (1 9 4) , 3 0 , ,4 3 4 3 0 * 4 , 4 4 3 4 , 4 4 , 3 A ,, 3 0 3 A 4 , 4 4 , 3 4 , 0 ,, 3 0 A 3 0 A 4 , 4 4 因阴极反应为 “ B “ “ , 故而此处;应为 “ 浓度, 由于熔盐中 即为/ 3 4 , 01 6 3 2 L 3 1 ; 3 1 ; 7 , 1 3 0 ; 6 2 6 N A, “ B , D (“) “ Q [D]RM 1 2 2 ; 1 5,O H 4 9 6 S 9 G A / 2 1 3 4 5 6 2 A 4 39 2 3 7 13 6 4 ; N ; 9 1 7 9 2 4 9 [] / 2 1 3 4 5 6 7 1 8 6 9 4 6 ; ; 7L 5 1 ; 4, “ D (C) C [B]F 6 8 2 G 5 9 0 ; H ; 9 2 J 1 2 2, / 2 1 3 4 5 6 3 6 4 ; N 6 16 1 2 1 3 4 5 6 2 A 9 9 [] /L 5 3 1, 1 3 0 ; 6 2 6 N A, “ B ( C) C C [“] ; N 0 . /R 5 1 8 5 4 6 ; 6 1 2 4 [] /H 1 4 2 2 5 P N 3 2 ; 7H 4 1 5 2 9, 5 ; 9 3 4 6 ; 9’, “ “ E ( D ’) B “ [ ]杨辉, 卢文庆/应用电化学 [H] /北京 科学出版社, C Q [ ]天津大学应化系电化学教研室U电化学测量实验 [H]U 天津 天津大学出版社, “ B Q E [ ]张祖训, 汪尔康/电化学原理和方法 [H] /北京 科学 出版社, Q E (上接第 页) 化生产, 加之整个电锌的潜在市场巨大, 显示出了钛 基I L 阳极的较好应用前景。当然, 目前R K P N阳 极基本能满足锌电积现有生产要求, 每吨析出锌的 R K P N阳极消耗费用仅约 元, 而同规格的钛基 I L 阳极价格较贵, 连同涂层寿命短, 导致不经济 以及涂层的某些成分对锌电积的不良影响等, 即使 考虑其节能降耗和提高产品质量带来的综合效益仍 不足以补偿, 使之在锌电积上的工业应用暂时受到 限制。延长涂层寿命是支撑钛基I L 阳极进入锌 电积工业生产需要解决的重要课题之一。由于钛基 I L 阳极的独特优点, 将会吸引更多的人致力于对 它的研究和改进, 一旦在制作技术和使用经济性上 取得较大突破, 可望成功用于锌电积的大规模工业 生产。 参考文献 [] 赵天从/重金属冶金学 (下册)[H] /北京 冶金工业出 版社, “ B D C [] 张玉萍/锌电积用阳极的研究与发展 [] /湿法冶金, (Q) E “ [C] 崔恩选/化学工艺学 [H] /北京 高等教育出版社, “ B Q C [Q] 易惠民/I L 阳极及其应用 [] /有色金属 (冶炼部分) , “ “ “ (Q) C [] 杨声海, 唐谟堂/T ;(- -) P * VCP * VQW 2 P V体系生产金属 锌 [] /有色金属 (冶炼部分) , () D (上接第 页) 是二系统是新阳极板, 特别是月 E日后, 二系统 不断加入新阳极板。 表电解液锰离子析出量 “ ’ * , * - . / 0 1 . , 2 3 / . , 4 / 项目 一系统 新液废液 二系统 新液废液 溶液含锰 / (N.X ) E / “ E / C E / B DE / 电解液锰析出量 / (N.X ) / / D / / Q 实践结果 通过锌精矿直接氧化浸出及辅以添加硫酸锰提 高锌液的锰离子生产实践, 锰的一次浸出率虽然只 有C Y, 但经分析, 这是由于一次浸出时间较短, 大 部分的软锰矿粉是经浓密后再进入二次浸出, 继续 与浓泥中的硫化物反应至完全的, 经对浸出渣进行 跟踪分析, 此段时间浸出渣含总锌与平时相当, 均为 Y D Y, 因此, 此次生产实践是成功的, 并且, 至 月 C日 后, 二 系 统 的 锌 片 铅 含 量 全 部 小 于 / C Y, 完全达到产品质量指标。 C 结语 采用锌精矿和软锰矿粉直接浸出的方法提高锌 液中的锰离子含量是一种方便、 经济、 快捷而有效的 方法, 同样, 若电锌溶液锰离子含量偏高时也需严格 控制浸出时原料的亚铁及硫化物含量, 并严格控制 软锰矿粉的加入量。 E 有色金属 (冶炼部分) Q年C期 万方数据