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锌广泛应用于冶金、化学、医药、电池和涂料等领域。然而,作为有色金属锌,是一种不可再生资源。随着锌资源日益短缺,二次资源的回收再利用是当今世界环保的一大主题。目前,锌还原四氯化硅产生大量氯化锌,以及电池工业中,产生大量氯化锌及氧化锌等,这些锌盐占据了大量的锌,导致金属锌的使用量受到限制。对可回收金属锌进行再生时,主要原料为锌盐、锌的氧化物、以及废弃的镀锌铁皮等。采用合理的方法对其进行加工回收,可以实现经济环境的可持续发展。当今冶金业研究的热点问题之一就是回收精炼再生金属。本文以氯化锌、氧化锌、氢氧化锌为原料,采用的基础工艺为湿法冶金,分析原料性质特点,采用电沉积方法对有色金属锌进行再生。本文所采用的工艺过程流程短、能耗低、金属回收率高、劳动条件温和、对环境友好、无副产物生成、设备投资少,并且在技术上具有可行性。通过实验研究,提出在氯化物水溶液体系内电沉积锌,通过实验得到最佳电解液体系为NH4Cl-NaCl-ZnCl2,并且探讨了电解液组成、电极间距、电解温度等各因素对电沉积锌电流效率的影响,得到最佳沉积条件:NH4Cl60g/L,NaCl120g/L,ZnCl2160g/L。电沉积过程中,采用钌-铱-钽贵金属氧化物涂层钛网作为阳极,电化学抛光后的0.3mm厚的高纯铝箔作为阴极,沉积温度为30°C,电极间距为4cm。在NH4Cl-NaCl-ZnCl2水溶液体系电沉积锌基础上,采用高氯酸与酒精4:1对高纯铝箔进行电化学抛光,在10-25°C范围内,恒压24V,抛光时间1min时,阴极沉积出来锌中,铝含量最少,低于0.0003%;采用纯度为99.99%的阳极锌板,0.02A直流电,对电解液进行小电流电解除杂1h,可以有效除去Pb、Fe等杂质,处理后的电解液,进行电沉积锌实验,沉积出锌中,Pb等杂质含量低于0.0006%。由此阴极高纯铝基体与电解液前处理后,可得纯度高于99.99%的高纯锌。在NH4Cl-NaCl-ZnCl2水溶液体系电沉积锌基础上,随着反应时间延长,电沉积锌电流效率降低这一情况,进一步研究提高该体系下的电流效率。这一过程中,涉及到电解过程中电解液中残留氯气的驱出和pH值的控制方法,具体工艺条件为:采用电解液循环,以5ml/min的速度在阳极区补加含有14g/LZnO的基础电解液,控制电解液的pH在2-6,氯化锌电解阴极电流效率可以达到95%以上。本文创新点:1、电沉积过程在常温常压下就可以进行,不需要高温。2、通过对阴极基体和电解液进行前处理,沉积出来的锌纯度高,99.99%以上,可以直接用来循环使用;氯气采用浓硫酸干燥也可以循环使用,在多晶硅行业内,实现了锌和氯气的闭路循环。3、实现了锌的循环利用,解决了氯化锌后处理问题,及有色金属二次回收的问题。4、整个过程中,采用电解液循环,有效控制了反应体系pH值,提高电流效率,能够实现工业化生产。