电积锌的设备

    锌电积车间的主要设备有：电积槽、阴极、阳极、剥锌机、电积液的冷却设备等。
    电积枪
    锌电积用的电积槽是长方形槽子。电积槽一般长2～5m，宽0.8～1.2m，深1～2.5m。槽子尺寸通常由生产规模、机械化程度、选定的电流密度及极间距离而确定。槽宽和槽深还由阴极面积决定。枯子的数目则取决于槽子的尺寸，选用的电积参数及车间生产率。为保证电积液的正常循环，一般翻极边缘到槽壁的距离为60～l00mm。槽深按阴极下边缘距槽底400～500mm考虑，以便阳极泥平静地沉积在槽底。电积液内装入的阴极片数在12～100片之间，阴、阳极挂于导电板上。
    电锌厂过去常采用松木制电积槽，内衬厚约3mm的纯铅皮。但这种电积槽易变形，怕侵蚀，漏电多，使用寿命短。现在的电锌厂一般采用预制的钢筋混凝土的长方形槽体，其出液端设有溢流堰和溢流口。防腐内衬材料有铅皮、软聚氯乙烯塑料、环氧树脂等。铅衬里的优点是施工容易，修补方便，但它消耗大量铅，特别是铅的少量溶解，会影响析出锌的质量。因此已逐渐改用软塑料或环氧树脂作内衬，它的防腐性能强，绝缘性能好，可减少阴极锌的含铅量。目前国内常采用的环氧树脂内衬，使用寿命可达5年左右。为了解决钢筋混凝土被电积液侵蚀后难以更换，施工和检修较困难等问题，现在有的电锌厂已推广使用单个整体用玻璃钢或聚丙烯塑料制造的电积槽。其特点是质量轻，绝缘性能好，检修方便，破损后可进行修补，修补后其强度较好，使用寿命较长。其缺点是投资较大。
    阳极
    阳极由极板、导电棒和绝缘套组成，如下图所示。阳极材质一般为铅银（含银量1％）合金板，有压延和铸造两种板材。压延板强度大、寿命长，对阴极锌污染较少；铸造板制造方便，较轻。极板板面可分为平板式和格网式。格网式可增大阳极面积，从而降低阳极电流密度，板的重量减轻，但强度稍差。常用的极板为格网式极板。为减少阳极变形，近来出现了打孔阳极。

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    采用铅银合金阳极，阳极仍存在着氧的析出电位高选成的槽电压升高、因机械磨损及化学腐蚀导致阴极锌被铅污染等缺点。为了提高析出锌质量和阳极寿命，节约电能，多年来对阳极材质的选择进行过许多研究，比较成功的是在铅银合金中加入钙（＜1％）。钙的加入可降低氧的析出超电压，并能促使阳极表面由疏松的α-Pb0₂转变为致密的β-Pb0₂。哈萨克斯坦奇姆肯特电锌厂采用0.5%Ag＋1%Tl+0.1% Ca＋Pb合金阳极，可降低阴极锌含铅。近年来，我国葫芦岛、沈阳等电锌厂先后试用了Pb-Ca-Sr-Ag和Pb-Ca-Ag合金阳极，其Ag含量仅0.2%～0.3%，能节约Ag用量，降低阳极成本，且在电积过程中可节省SrC0₃用量，降低槽压。但阳极回收时，钙银损失大，且长时间使用极板弯曲，难以复原，有待进一步研究。前苏联试验过含Thl.78%和Ag0.53%～1.04%的三元合金铅阳极，发现在工业电积条件下最耐腐蚀。日本专利介绍采用含Ti为1％～10%的钛锰合金板作阳极，在电积时在阳极表面上镀上一层致密的Mn0₂膜，使阳极实际不是完全不溶，从而提高了阴极锌质量，同时还改善了电积指标，槽电压有所降低，电流密度比铅阳极提高1%，钛合金阳极还具有质轻且强度大的优点。株洲冶炼厂也进行过节能钛阳极的工业试验。
    阴极
    阴极由极板、导电棒、导电片、提环和绝缘条组成。极板为纯铝板材。阴极一般长1020mm，宽600～ 900mm，厚3～5mm。导电棒由铝浇铸而成，浇铸时在特制的模子里与极板浇铸相结合。阴极表面要求光滑平整，否则会引起锌的沉积粗糙与结晶不匀。为减少阴极边缘形成树枝状结晶，阴极要比阳极稍大。导电棒与导电头用螺钉连接，也可用铆接或焊接。焊接导电头的接触电阻比用螺钉连接要低。导电头一般用厚约5～6mm的紫铜板做成。为了防止阴阳极短路及析出锌包住阴极周边，造成剥锌困难，阴极板的两边缘各装有聚氯乙烯或聚丙烯塑料条。在软化温度下与极板粘接，粘接质量好，寿命可达3～4个月。如有塑料条脱落，可返回再粘接一次。
    由于剥锌机和电子计算机的应用，阴极尺寸已不受人体高度和体力限制，于是出现了大型阴极自动化锌电积车间。目前国外采用大型阴极自动化电积车间有十多家，年生产能力共达100×104t以上。以机械化自动化作业的大型阴极（2.3m ²/片）或超大型阴极（3.2m²/片）电积车间也在比利时巴伦厂建成投产，其投资分别比手工操作的电积车间少20%～40%。劳动力降为手工操作的1/2～2/3，生产能力则提高3～5倍。电积槽也相应改为钢筋混凝土预应力并联结构，长约l0m的大型电积槽，每槽装阴极片数高达100片。法国阿比炼锌厂更是采用了3.22m²的大阴极，每槽装阴极片数高达124片，投资与劳动力消耗更低。