更新时间:2023-12-30 00:36
在阴极和阳极上同时获得两种不同固体有价电解产物的电解,也称同时电解。双金属电解通常是在隔膜电解槽(见隔膜电解)中进行的,Zn—MnO2同时电解可作为这种电解工艺的代表。
双金属电解(simultaneous electrolysis)
双金属电解是一种新的电解工艺,自20世纪70年代初以来,世界上一些国家对金属(铜、锌、镍、镉等)一二氧化锰同时电解进行了广泛的研究。中国于90年代初建成了Zn—MnO2同时电解试验工厂,电解工艺开始进入实用阶段,正处于向工业化过渡前夜。
如果把这两个电解过程结合在一对电极上进行,则由于氢和氧具有相当高的析出超电压,在控制适当的电解条件下,阴极上优先发生锌的沉积,而不是氢的析出;阳极上则优先进行锰的氧化,生成Mn。,而不是氧的析出。电极主要反应为:
阳极Mn2+ +2H2O一2e=MnO2+4H+ (1)
阴极Zn2+ +2e-=Zn (2)
电解总反应=(1)+(2):Mn2+ +Zn 2+ +2H2O=Zn+MnO2+4H+
与单独电解相比,同时电解有两大优点。
(1)消耗于二电极电解反应的能量都转变为固体的有价主产品,而不是象单独电解那样析出难收集利用的氢气(阴极)或氧气(阳极)。
(2)由于基本无氢气和氧气放出,不会形成酸雾,生产劳动条件好,对环境污染小。产品MnO2和阴极金属的质量可与单独电解的产品媲美,都能达一级品标准;而电耗还不到单独电解电耗的一半。