单膜双室同槽电解金属锰联产EMD离子的传输机理研究

作者：宋小三^*; 郑洋洋; 王三反; 张志华; 宋正平; 马林

来源：材料导报, 2021, 35(18): 18141-18162.

• 单膜双室
• 锰
• 电解二氧化锰
• 离子传输

针对传统布式隔膜袋电解技术工艺中存在的诸多弊端,本研究提出了单膜双室膜电解工艺,以MnSO4+(NH4)2SO4为电解液体系,实现在阴极产锰的同时在阳极联产电解二氧化锰,并在阳极室中回收硫酸。通过测定阴阳极室中各离子成分的变化情况,来深入分析电解过程中的离子传输行为,以验证单膜双室同槽电解的技术可行性。实验结果表明:单膜双室电解法能够有效实现同槽电沉积金属锰并联产电解二氧化锰,同时在阳极室中回收硫酸,硫酸浓度可达1.5 mol/L,满足前端锰矿酸浸工艺要求,促进了对资源的高效回收利用。采用TRJAM-10W阴离子交换膜的阴极产锰率和阳极酸回收率最高,分别可达77.0%和64.3%,而采用Ionsep-HC阴离子交换膜的阳极产EMD率最高,为27.3%。TRJAM-10W阴离子交换膜的槽电压最小,为4.43 V,其电能消耗也最低,为5 607 kW·h·t-1。

• 单位
  兰州交通大学