我国铬渣的无害化和资源化处理仍然面临巨大的技术难题。钢铁冶金行业的迅猛发展,产生了大量化学性质不稳定且对周边生态环境构成威胁的高铬渣。高铬渣电沉积方法,不仅得到韧性良好的金属铬,同时对资源循环和环境保护有重大意义。传统电沉积过程,水溶液体系存在电流效率不高,析氢现象严重等问题。相比之下,离子液体具有电化学窗口宽、可室温操作、能避免电沉积过程中的析氢反应,极大地提高电流效率并降低能耗。这为利用高铬渣制备离子液体电沉积金属铬提供了理论支持。本实验以高铬渣为研究对象,浸出后通过减压蒸馏制备出ChCl-CrCl3·xH2O型离子液体进行金属铬的电沉积,系统地研究了电沉积的工艺参数及电化学机理。此方法能够最大限度地降低生产成本、简化生产工艺、同时减少对环境产生的影响,以实现高铬渣的增值利用。因此,本文的主要目的是将高铬渣中的三价铬通过电解法还原成金属铬,以达到资源回收再利用的效果。结合化学定性分析和原料生产流程可知,高铬渣中的铬主要以氢氧化铬形式存在,杂质主要为可溶性含硫、钠盐以及含硅不溶物。本文针对该高铬渣的组成成分设计了浸出实验,将其中的铬转换为离子液体中所需的原料。实验确定了浸出实验的最佳反应条件:浸出液(盐酸)的pH值为0.1,浸出工艺的固液比为1:15,浸出反应温度80℃,浸出反应时间60 min,搅拌速率为200 r·min-1。在上述的反应条件下得到铬的浸出率可达到90.35%。当蒸馏温度为100℃时,通过减压蒸馏高铬渣的浸出液制备出CrCl3.xH2O固体。通过对离子液体的黏度和电导率的研究,确定了离子液体的最佳制备条件:摩尔百分含量为67%的CrCl3.xH2O与氯化胆碱在70℃下恒温混合制备成离子液体,直到两种固体全部溶解,生成的绿色粘稠液体即为实验所用的离子液体。分别扫描不同速率和不同温度下ChCl-CrCl3.xH2O型离子液体系统的循环伏安曲线。结果表明,金属铬的还原过程是一个不可逆过程。通过设计单一因素电沉积实验,考察了电沉积电位、温度和时间对电流效率、电沉积产物的成分、形貌和颗粒大小影响。确定了电沉积的最佳工艺条件:电沉积电位为-4.1 V,电沉积温度为60℃,电沉积时间为3 h。