当时间来到 21 世纪，我国对于锌产品的消费越来越多，但是，高质量的和 容易选出来的锌矿石越来越少，所以一定要不停的改良开发炼锌技术，炼锌技术 必然要不断的革新[9]。

1。2锌的电积过程

1。2。1 锌电积的电极反应

电锌沉积是湿法炼锌生产出锌的最后一道工序[10]。硫酸锌溶液电锌沉积就是 从溶液中提取金属锌的过程，实质是以硫酸锌与硫酸的水溶液为电解液，把铅银 合金作为阳极把铝板作为阴极[11]。

ZnSO4、H2SO4、和 H2O 是锌电解液的主要组成部分。对于纯的 ZnSO4-H2SO4 水 溶液体系而言，在溶液中，它们呈离子状态存在，即

ZnSO4=Zn2++SO42- (1-1)

H2SO4=2H++SO42- (1-2)

H2O=H++OH- (1-3)

当通直流电于溶液中时，正离子移向阴极，负离子移向阳极，并分别在阴阳 极上放电[12]。

1。2。1。1 阳极反应

锌电积阳极过程产生两个结果：一是氧气的析出，另一个则是电解液酸度的 增大，即

4OH--4e=O2+2H2O (1-4)

或

2H2O-4e=O2+4H+ (1-5)

它们消耗约占通过阳极电量的 98%。

在电流作用下，由于氧的超电压（约为 0。5V）的存在，在上述两反应发生 之前，首先发生铅的阳极溶解，并形成 PbSO4 覆盖在阳极表面上，即

Pb-2e=Pb2+ (1-6)

Pb+SO42--2e=PbSO4 (1-7)

形成的 PbSO4 一部分溶解于电解液中，其溶解度随温度和硫酸浓度而变。在未被 PbSO4 覆盖的阳极表面上，铅可直接氧化成 PbO2，即

Pb+2H2O-4e=PbO2+4H+ (1-8)

随着金属铅自由表面接近完全消失，即发生下列反应：

Pb2++2H2O-2e=PbO2+4H+ (1-9)

当 PbO2 差不多全部将铅阳极覆盖后，反应过程就会来到正常的阳极反应。最终， 氧气会从阳极上析出，会让电解液中的氢离子浓度不断增加，没有放电的硫酸根 离子和氢离子发生反应，生成硫酸，硫酸生成量差不多是产生的锌量的 1。5 倍。 铅阳极反应对阴极锌的质量与阳极寿命影响很大[13]。

1。2。1。2 阴极反应

在电解过程中，不仅锌离子会向阴极转移，氢离子也会向阴极转移。所以， 大概会有两个反应会在阴极上发生：

Zn2++2e====Zn （标准电位-0。763） （1-10）

2H++2e====H2 （标准电位 0。000） （1-11） 较正电位的离子有限在阴极上放电析出，根据上述标准电极电位判断，在阴

极上优先放电析出的应当是氢离子，即反应（1-11）优先进行，锌的电解析出似 乎是不可能的。然而在实际锌电积过程中，一定要考虑到影响析出电位的超电压。

因为锌离子转变为锌单质时的极化作用相当小，所以可以不考虑析出锌的超电 压。而氢离子在电解条件下，从锌阴极上析出氢时的超电压很大（1。1V），结果 使得锌离子比氢离子在阴极析出的电位高一些，因此锌离子能够从阴极上提前析 出，即反应（1-10）优先进行，能够从酸性溶液中在电流效率蛮高的情况下析出 锌。

1。2。2 槽电压

电解槽内阴极和阳极之间的电压之差被称作槽电压。槽电压是一项重要的技 术经济指标，对锌电积的电能消耗起到直接的影响。槽电压由五个组成部分组成。 第一部分硫酸锌分解电压。第二部分是阴阳极间电解液的电压差。第三部分是阴 极、阳极电阻电压差。第四部分是阳极泥电阻电压差。第五部分是接触点电阻电 压差。槽电压在很大程度上关系到锌电积的电能消耗。由于电流密度、点击也得 温度及酸度、电极间的距离、接触点的电阻等决定了槽电压的大小，所以，降低 电解液的电阻率、缩短极板距离、清洁导体接触点与阳极泥可以有效的使得槽电 压的值变小。目前实际锌冶炼中的槽电压为 3。2+-0。2V。