硫酸锌溶液的电解沉积讲义
锌电解沉积电解槽 2
3.工作原理
• 用已经净化的硫酸锌溶液作为电解液，以铅铈合 金板（含铈1%）做阳极，压延铝板做阴极，在直 流电的作用下，阴极上析出金属锌（称阴极锌）， 在阳极上放出氧气。随着过程的丌断迚行，电解 液中的锌越来越少，硫酸含量越来越多，至一定 程度后就丌再供沉积之用。这时的电解液叫废电 解液（电解废液）。废电解液连续丌断的从电解 槽出液端溢出，一部分不新液混合供电解液循环 使用，一部分送浸出车间供浸出用。每隔一段时 间将阴极取出剥下析出的锌熔化铸锭，成为成品 锌。阴极铝板经过清刷处理后，再次装入电解槽 中，迚行电解沉积。Leabharlann 2.结构• • •
（1）阳极 锌电积的阳极是丌溶阳极，要求具有良好的导电性；在电积过程中能 够防止氧和硫酸的侵蚀，丌应含有能溶于电解液的杂质；还应具有一定的机 械强度，在电积过程中丌致弯曲不扭歪。 目前电积锌使用的阳极有铅铈合金阳极、铅铈钙合金阳极和铅铈钙锶 阳极等。我国大部分工厂采用铅铈合金（含铈0.5％～1％）阳极，其制造工艺 简单，但由于含铈较高而造价较高。阳极有铸造阳极和压延阳极。近年来PbAg-Ca（Ag0.25％，Ca0.05％）三元合金阳极和Pb-Ag-Ca-Sr（Ag0.25％，Ca0.059， 6～1％，Sr0.05％～0.25％）四元合金阳极被越来越多的电积锌生产厂家所重 视，这种阳极具有强度高、耐腐蚀、使用寿命长（6～8年）、造价低、使用 时表面形成的PbO2及MnO2较致密使析出锌含铅低、降低阳极电势从而降低电 能消耗等优点，但其制造工艺较复杂。阳极由极板、导电棒、导电头和绝缘 条组成。铅铈合金板有压延和铸造两种。压延板强度大，寿命长；铸造板制 造方便，重量轻，但寿命较短。板面可做成平板式戒格网式两种。格网阳极 不同样尺寸的平板阳极相比，表面积要大，因此在同样大的电流下，格网阳 极的电流密度较小，有利于降低氧在阳极上的超电压，重量轻，但强度较差， 易弯曲，且丌易清理阳极泥。阳极板的尺寸应比阴极小些，沉没于电解液中 的各边比阴极小20mm为宜，一般尺寸为高980mm，宽620mm，厚6mm。导电棒 为断面12～14×40～46mm的紫铇板，为使阳极板不棒接触良好，将铇棒酸洗 包锡后铸入铅铈合金中，再不极板焊接在一起。这样还可以避免硫酸侵蚀铇 棒形成硫酸铇迚入电解槽而污染电解液。铸造阳极可将极板不导电棒同时浇 铸；压延阳极先铸好棒后再焊接。导电棒端头紫铇露出的部分称为导电头， 不阴极戒导电板搭接。阳极板的两个侧边装有聚乙烯绝缘条戒嵌在导向装置 的绝缘条内，可加强极板强度，防止极板弯曲发生接触短路。
重有色复习资料
锌冶金试题：1.密闭鼓风炉炼锌有哪些优缺点？（5分）答：①优点：对原料的适应性强、可综合利用原矿中的有价金属，生产能力大、燃料利用率高、基建投资费用少。
②缺点：需要冶金焦炭、技术条件要求较高、烧结块的含硫量低于1%、炉内和冷凝器内会产生炉结、劳动强度大。
2.简述硫化锌精矿焙烧的目的。
（10分）答：（1）定义：硫化锌精矿焙烧过程是在高温下借助于空气中的氧进行的氧化焙烧过程。
（2）蒸馏法炼锌：①在焙烧时实行死焙烧（氧化焙烧），②尽可能地除去全部硫，③尽可能完全使铅、镉、砷、锑挥发除去，④得到主要由金属氧化物组成的焙砂，⑤浓度足够大的SO2烟气以供生产硫酸。
（3）鼓风炉炼锌：①通过烧结机进行烧结焙烧，②得到具有一定强度的烧结块，③既要脱硫、结块，还要控制铅的挥发。
④精矿中含铜较高时，要适当残留一部分硫，以便在熔炼中制造冰铜。
（4）湿法炼锌：①实行部分硫酸盐化焙烧，使焙砂中形成少量硫酸盐（3~4％S SO4）以补偿电解与浸出循环系统中硫酸的损失；②使砷与锑氧化并以挥发物状态从精矿中除去；③在焙烧时尽可能少地得到铁酸锌；④得到SO2浓度大的焙烧炉气以制造硫酸；⑤得到细小粒子状的焙烧矿以利浸出的进行。
3.在硫酸锌溶液中的杂质Cu、Cd、Co、Ni、As、Sb、F、Cl在电积过程中有什么危害？如何将它们将它们除去？（9分）答：（1）危害：①Cu、Cd、Co、Ni、As、Sb可在阴极析出，降低阴极锌的品质和电流效率；②促使在阴极上形成Zn-H微电池，加速H+放电和阴极锌反溶而造成烧板现象；③氯离子会腐蚀阳极，缩短阳极寿命，增加溶液的含铅量，使阴极锌的含铅量增加而降低锌的品质；④氟离子能破坏阴极表面的氧化铝膜，使析出的锌与铝板发生粘结而使阴极锌难于剥离。
（2）去除方法：①加锌粉置换除铜、镉，②砷盐净化法、锑盐净化法和合金锌粉净化法除钴、镍，③在去除钴、镍的同时除去微量杂质砷、锑，④氯离子可采用硫酸银、铜渣及离子交换等方法除去，⑤氟离子可采用加入石灰乳使其形成难溶化合物CaF2的方法和火法（如多膛炉）焙烧法除去。
《锌湿法冶金》课件
锌湿法冶金的副产品
铁渣
在锌湿法冶金过程中产生 的废渣，含有铁和其他杂 质元素。
泥渣
从电解锌的洗涤水中提取 出来的废渣，含有未提取 完全的金属元素。
废气和废水
在锌湿法冶金过程中产生 的有害气体和废水，需要 进行处理和净化。
PART 04
锌湿法冶金的工艺优化
锌湿法冶金的工艺参数优化
1 2 3
温度控制
浸出槽是用于将锌矿物中 的锌溶解到溶液中的设备 ，有搅拌装置，以增加反 应速率。
电积槽是用于将溶液中的 锌通过电解沉积的方式提 取出来的设备，有电极板 、直流电源等。
净化装置是去除溶液中杂 质的设备，有过滤器、沉 降槽等。
PART 03
锌湿法冶金的原料与产品
锌湿法冶金的原料
01
02
03
锌矿石
是锌湿法冶金的主要原料 ，其中含有锌和其他有价 值的金属元素。
硫化锌精矿
经过焙烧后转化为硫酸锌 溶液，是锌湿法冶金的重 要原料。
焙烧矿
硫化锌精矿经过焙烧处理 后得到的产物，可用于锌 湿法冶金过程。
锌湿法冶金的产品
电解锌
通过电解过程从硫酸锌溶液中提 取出来的金属锌，纯度高、质量
稳定。
硫酸铵
从电解锌的母液中提取出来的副产 品，可用于农业肥料和化工原料。
氧化锌
以电解锌为原料，经过高温氧化处 理得到的产物，可用作颜料、涂料 等。
2023 WORK SUMMARY
《锌湿法冶金》ppt 课件
REPORTING
目录
• 锌湿法冶金概述 • 锌湿法冶金的基本原理 • 锌湿法冶金的原料与产品 • 锌湿法冶金的工艺优化 • 锌湿法冶金的发展趋势与展望
PART 01
锌电解沉积过程电解槽建模与优化控制技术研究
锌电解沉积过程电解槽建模与优化控制技术研究锌电解沉积过程电解槽建模与优化控制技术研究一、引言锌是一种重要的金属材料，在许多领域中广泛应用。
锌电镀是一种常见的表面处理技术，通过电解将锌溶液中的锌离子沉积在金属表面，形成一层均匀的锌镀层。
合理控制锌电解沉积过程对于确保镀层质量和降低能源消耗至关重要。
本文将着重研究锌电解沉积过程的电解槽建模和优化控制技术。
二、锌电解沉积过程锌电解沉积过程是通过在电解槽中施加直流电压，使得锌溶液中的锌离子向阳极迁移，然后在阳极上释放电子，最后与阴极上的金属表面上的氢红化成金属锌沉积。
电解槽的设计和操作参数将直接影响沉积速率、镀层均匀性和能源消耗。
三、电解槽建模电解槽建模是研究锌电解沉积过程的关键一步。
通过建立电解槽的数学模型，可以预测锌电解沉积的速率和沉积均匀性，为优化控制提供依据。
电解槽建模需要考虑电解过程中的电流分布、离子传输、物质输运等一系列复杂的物理和化学反应。
四、优化控制技术优化控制技术可以通过调整电解槽的操作参数，实现锌电解沉积过程的最佳效果。
传统的控制方法往往基于经验和试错，效果较差。
近年来，基于模型的优化控制技术受到研究者们的广泛关注。
该技术通过将电解槽的数学模型与优化算法相结合，实现对操作参数的优化搜索，从而最大程度地提高锌电解沉积的效果。
五、电解槽建模与优化控制技术研究进展在电解槽建模方面，研究者们通过建立质量守恒、动量守恒和电荷守恒方程，考虑电解槽中的电流分布和离子传输过程，成功地建立了锌电解沉积过程的数学模型，并对模型进行了验证和修正。
在模型优化控制方面，研究者们采用了各种各样的优化算法，包括遗传算法、粒子群算法和模拟退火算法等，以实现对锌电解沉积过程的优化控制。
六、研究展望锌电解沉积过程的电解槽建模与优化控制技术研究在工业应用中具有重要意义。
通过建立准确的数学模型，可以预测电解槽的操作参数对沉积速率和镀层均匀性的影响，为优化控制提供依据。
通过优化控制技术，可以实现锌电解沉积过程的能源消耗最小化和镀层质量的最优化。
讲座三锌的冶炼方法课件
利用颗粒物在重力、离心力的作用下将废气中的颗粒物分离出来。 常用的干法除尘器有袋式除尘器、静电除尘器等。
燃烧法
将可燃性废气燃烧转化为无害物质，适用于处理高浓度的有机废气 。
废水治理
沉淀法
通过添加化学药剂使废水中的重金属离 子形成沉淀物，再通过沉淀、过滤等方
法去除。
离子交换法
利用离子交换剂将废水中的重金属离 子交换下来，从而达到净化的目的。
推动循环经济和绿色发展理念，实现锌冶炼产业的可 持续发展。
新技术与新工艺的开发与应用
新型冶炼技术研发
研发高效、低耗、环保的新型冶炼技术，提高锌冶炼效率 。
自动化与智能化技术应用
推广自动化、智能化技术在锌冶炼中的应用，提高生产效 率和产品质量。
跨界融合与创新
加强与其他行业的跨界融合与创新，探索新的锌冶炼工艺 和商业模式。
土地利用
将符合要求的废渣作为土地改良剂或 建筑材料使用。
填埋处理
对无利用价值的废渣进行安全填埋， 并采取相应的防渗、防飞扬等措施， 减少对环境的影响。
05
锌冶炼的未来发展与挑战
提高资源利用率
1 2
强化锌矿资源勘探与开发
加大勘探力度，寻找更多高品位、低杂质的新矿 源，提高锌矿资源保障能力。
优化采选工艺
保障国民经济发展
锌作为国家重要的战略资源之一 ，其冶炼技术的提升有助于保障 国民经济的稳定发展。
锌冶炼的历史与现状
锌冶炼的历史
自古代以来，人们就开始使用锌矿进行冶炼。随着科技的发展，锌的冶炼技术和设备不断得到改进和完善。
锌冶炼的现状
目前，全球锌冶炼主要采用火法和湿法两种工艺。火法工艺主要通过焙烧、还原和熔炼等步骤提取锌，而湿法工 艺则通过酸浸、净化、电解等步骤提取锌。中国是全球最大的锌生产国，其产量占全球总产量的40%以上。
有机物及油类对锌电解沉积的影响
有机物及油类对锌电解沉积的影响湿法炼锌的电解沉积遵循以下反应式：2ZnS04+2H20=2Zn+2H2S04+02十 (1)阴极反应：Zn2++2e=Zn (2)阳极反应：20H一一2e=H20+1／202千 (3)由于锌的还原电位比许多伴生金属的还原电位负得多，少量的杂质就会大幅度降低其电流效率，影响电解沉积过程的正常进行，故对溶液的净化处理和净化工艺的选择就尤为重要。
关于金属杂质及无机物对锌电解沉积过程的影响与危害，有多方面的研究、实验与报告。
由于综合回收(如co、In、Ge、Ag)力度加大和湿法炼锌工艺的进步，进入湿法炼锌系统溶液中的有机物及油类的种类与数量则越来越多，对它们的研究、报道稍显不足。
本文就生产实践中有机物及油类对锌电解沉积过程的影响与危害及去除进行摸索、分析并提出一些建议。
1锌电解沉积过程中进入溶液中的几类有机物及油类1．骨胶、皂根包括酸雾必克剂类。
在电解沉积过程加入。
皂根很少使用；酸雾必克剂主要以细密气泡覆盖电解槽液面，捕集酸滴，起减少酸雾作用，较少使用。
骨胶加入在于改善析出锌的结晶结构。
骨胶：茶褐色、半透明固体，在酸性溶液中带正电荷，胶质在直流电作用下移向阴极，并吸附在阴极锌突起尖端的高面电流点上，阻止晶核继续成长，迫使放电离子在周围形成新晶核，使阴极析出锌表面平、整、光滑、致密，能减轻杂质的有害影响，提高电流效率，但过量则会引起阴极锌发脆难剥，严重时阴极锌上有一层蚌壳状覆盖物，继之产生瘤状物，成为槽内短路的原因，须适时适量加入(骨胶≤l g／L，出槽8 h后加入)。
大部分胶质随电解沉积废(后)液在电解沉积的循环系统循环，少部分随废液到冲矿或浸出工序，经渣过滤及渣处理大部分损失。
值得一提的是骨胶与动物皮胶价格悬殊，有时相差一倍以上。
但皮胶溶解后会产生大量皮脂的油类，增大有机物脂肪酸含量，不利于锌电解沉积。
要注意防止骨胶掺假使杂，皮胶有皮臭味，易粘结、发软、脆性不好，不透明是检验判断的要点。
锌电解操作工艺
锌电解操作工艺(2010-12-27 19:20:34)转载标签：杂谈一范围本标准规定了电解工艺的基本原理,。
工艺操作条件,岗位操作法, 原材料质量要求，产出物料质量要求,主要技术经济指标和主要设备.二工艺目的及原理1.工艺目的使溶液中的锌通过电积提锌得到锌片，再熔铸成成品锌。
1.原理锌电积一般釆用Pb-Ag(1%Ag)合金板为阳极，纯铝板为阴极，以酸性硫酸锌水溶液作为电解液，当通以直流电时，在阴极上发生锌的析出，在阳极上放出氧气。
阴极上 Zn2++2e=Zn阳极上 H2O-2e=1/2O2 +2H+总反应式为 ZnSO4+H2O=Zn+H2SO4+1/2O2因此，随着电解过程的进行，电解液中的含锌量不断减少，硫酸含量不断增加，为了保持电积条件的稳定，必须不断抽取一部分电解作为废液返回浸出，同时，相应地加入净化了的中性硫酸锌溶解，以补充所消耗的锌量，维持电解液中一定的H+，Zn2+含量，并稳定电解系统中的体积。
三硫酸锌溶液电解锌的生产工艺流程四原辅材料质量要求。
1. 新液成份（g/l）符合企业标准的规定Zn120-150 Cu≤0.002 Cd≤0.003 Fe≤0.015 Co≤0.0015 Ni≤0.0015 As≤0.003 Sb≤0.0005 Ge≤0.00005Mn2.5-52. 废液成份（g/l）Zn35-60 H+140-200五工艺操作条件1. 槽温 37 -42℃2. 电流密度 500-550A/m23. 槽电压3.2-3.3V4. 析出周期 24h5. 同极中心距 62mm6 . 添加剂(1) 吐酒石:出槽前3min-5 min加入电解槽内,一般加入量为0..05-0.1g/槽(2) 骨胶:装槽前1h-3h后加入电解槽内,加入量一般为0.25kg/t锌析出-0.5 kg/t析出锌(3) 碳酸锶视锌析出含铅情况,每班在电解槽内加8次,每次加10-20 kg7. 周期管理掏槽周期 30-40d平刷阳极周期 4-5d平整阴极周期30-40d8. 空气冷却塔主要技术条件进液温度 37-42℃出液温度 30-37℃喷洒压力 0.05MPa清理周期 1-2个月六岗位操作法1. 按槽上把<四关>、槽下<七不准>操作法进行操作（1）槽上把<四关>(a) 导电关:导电头擦亮打紧,两极对正,极距均匀,消灭短、断路板；(b) 极板关:接触准确,及时平整阴阳极板,不合格阴极铝板不装槽；(c) 检查关:精心检查,调整,保证导电良好, 槽上整齐清洁,杂物不得入内；(d) 添加剂关:适时、适量添加添加剂(吐酒石、骨胶、碳酸锶)。
硫酸锌溶液置换沉淀法除铜镉钴镍.
（2） 用置换沉淀法从浸出液中提取金属
例如用铁屑从硫酸铜水溶液中置换金属铜。 对含铜 0.5～15g/L 的硫酸铜水溶液，以铁屑作沉淀剂置换提铜，反应式为
Fe+Cu2+ =Cu+Fe2+
在这类金属中 Co 属惰性金属，对氢的超电压不大，一般是难于除掉的。从热力学的角
度考虑，为防止氢的析出，可以采取以下措施：一是尽可能提高溶液的 pH 值以降低氢的电
势；二是加入添加剂，使之与被置换的金属形成合金以提高这些金属的电势。例如，在锌湿
法冶金中，用锌粉置换沉积钴时便可添加 As203 以提高钴的电势。
溶液的 pH 值控制在 2 左右，若酸度过大，则铁屑会白白消耗在氢的析出上，即： 2H Fe Fe2 H2
酸度过小，则会导致铁的碱式盐和氢氧化物的共同沉淀，降低铜的品位。 溶液中的 Fe3+是有害杂质，同样会增加铁的消耗量。
2Fe3 Fe 3Fe2 为了消除 Fe3+，可用磁黄铁矿或 SO2 还原。
Ni
-0.267
0.241
4.0×10-2
在置
淀法
实际应用过程中，必须重视下述副反应。
① 金属的氧化溶解反应
从金属－水系的电势－pH 图（图 2-4）可以看出，按热力学方面来说，氧完全有可能
使置换金属溶解，如
Zn+
1 2
O2
+2H+
=Zn
2+
+H
2O
甚至有可能使被置换沉淀出来的金属返溶，从而造成置换金属的无益损耗。因此，有必要尽
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硫酸锌溶液的电解沉积-原理（1）5.1概述硫酸锌溶液的电解沉积是湿法炼锌流程中四个重要工序中的最后一个。
其目的主要是从硫酸锌溶液中提取纯度高的金属锌。
电积的技术经济指标不仅反映出整个炼锌工艺的好坏，而且因直接消耗大量电能，在很大程度上影响着电锌厂的生产成本。
硫酸锌溶液的电解沉积是湿法炼钟的最后一个生产工序。
其目的主要是从硫酸锌溶液中提取纯度高的金属锌。
硫酸锌溶液电解沉积就是：以净化的硫酸锌溶液作电解液，以铅银合金板（含银1％）做阳极，压延铝板做阴极，在直流电的作用下，阴极上析出金属锌（称阴极锌），在阳极上放出氧气。
随着过程的不断进行，电解液中的含锌量不断减少，硫酸含量不断增加，至一定程度后就不能再供正常电积之用。
这时的电解液叫做废电解液（电积废液）。
废电解液连续不断地从电解槽的出液端溢出，一部分与新液混合供电解液循环用，一部分送往浸出车间供浸出用。
每隔一定时问取出阴极将析出锌剥下进去熔化铸锭，成为锌成品。
阴极铝板经过清刷处理以后，再装入电解槽中，继续进行电解沉积。
电解沉积锌的过程一般可以分为三种方法：标准法、中酸中电流密度法、和高酸高电流密度法。
标准法采用300～400A/m2的电流密度，电解液含酸100～130g/L，中酸中电流密度法采用400～600A/m2的电流密度，电解液含酸130～160g/L；高酸高电流密度法采用600～1000A/m2的电流密度，电解液含酸220～300g/L。
三种方法原理是一样的，只不过是所用的电流密度和电积液酸度有较大差别而已。
增加电流密度，可提高电积槽的锌产量，但电积液必须除去更多的热量，纯度要求也更严格。
过去采用低酸低电流密度法的电锌厂较普遍，但它限制了生产过程的强化。
因此，现在的电锌厂多使用中酸中电流密度法，在操作良好的条件下，可以获得高于90％的电流效率。
采用高酸高电流密度法的电锌厂（如美国克洛格电锌厂，采用960A/m2，H2SO4260g/L的作业条件）必须在高锌含量下作业，以保证溶液中的锌酸比高于足以避免析出锌反溶的程度，返回的废液由于含酸高，更容易溶解焙砂中的铁酸锌。
5.2电解沉积锌的基本原理为了便于分析问题，先不考虑电积液中的杂质，假定电积液中仅存在硫酸锌、硫酸和水。
根据电离理论，他们会发生如下电离反应。
ZnSO4=Zn2++SO42-(1)H2SO4=2H++SO42-(2)H2O=H++OH-(3)当通入直流电时，阳离子移向阴极，带正电荷的Zn+接受两个电子在阴极上放电变成元素锌，并在阴极表面以结晶状态析出。
阴极反应：Zn2++2e=Zn (4)同时阴离子移向阳极，带负电荷的OH一失去两个电子在阳极放电，并析出氧气。
阳极反应：2OH—―2e=2H2O+0.5O2 (5)或H2O―2e=0.5O2+2H+ (6)总的电化学反应式为：ZnSO4+H2O=Zn+H2SO4+0.5O2 (7)由于实际用于电解的硫酸锌溶液中还含有微量的杂质，如CuSO4、PbSO4等。
它们在电解液中，呈现离子状态,并在适当条件下参与反应。
因此电解槽中实际发生的反应就要复杂一些。
为了深入了解锌电积过程，下面分别讨论工业电积槽内阳极上和阴极上所发生的电化学过程。
5.2.1阳极过程硫酸锌水溶液电积时，在阳极上主要有两个类型的反应，第一个是析出氧，第二个是铅阳极溶解。
另外也不断还少量有Mn2+的氧化等杂质离子反应。
5.2.1.1阳极竞争反应第一个类型的析出氧反应可能有如下三个：2OH—―2e=2H2O+0.5O2φ?(5)=0.4V或H2O―2e=0.5O2+2H+φ?(6)=1.23V2SO42――2e=SO3+0.5O2φ?(8)=1.86V (8)第二个类型的阳极溶解反应可能有如下三个：Pb―2e=Pb2+φ?(9)=―0.126V (9)Pb+2SO42――2e=PbSO4φ?(10)=―0.356V (10)Pb+2H2O―4e=PbO2+4H+φ?(11)=0.655V (11)在金属自由表面接近完全消失时，还会发生如下反应：Pb++2H2O―2e―PbO2+4H+φ?(12)=1.45V (12)它们在电解沉积过程中，按其标准电位大小，应该是OH—放电析出氧，但由于电解液中硫酸浓度很高，OH-的浓度极低，几乎接近10-14左右，由能斯特公式计算，它与电解水反应的析出电位是近似的。
至于在实际生产中，究竟是OH-放电产生水，还是电解水，有待于进一步研究。
但有一点是可以肯定的，无论是OH-放电产生水，还是电解水，反应的结果都是在阳极上放出氧气。
由于析出氧的结果，使溶液中的H+的绝对数增加，从而与SO42-结合生成H2SO4，这是生产过程所需要的。
5.2.1.2氧在阳极析出的超电压比较阳极溶解反应（12）与阳极正常反应(5)的平衡电位，似乎反应(5)比反应(10)先开始进行，但实际上析氧反应发生在反应(12)基本完成之后。
这是因为氧气析出时一般有较大的超电压。
超电压的大小依据阳极材料、阳极表面形状及其他因素而定。
在一些金属上氧的超电压如下：金属Au Pt Cd Ag Pb Cu Fe Co Niη(伏) 0.52 0.44 0.42 0.40 0.30 0.25 0.23 0.13 0.12由于超电压的存在，使得在阳极上首发生的是铅的溶解而不是氧的析出。
随着金属自由表面基本上被PbO2覆盖，阻止了铅的溶解，电解过程就会随即转入正常的阳极反应。
结果在阳极上放出氧气，而使电积液中的H+浓度增加。
生产中为了防止阳极溶解，生产中有时还预先在阳极上镀PbO2膜。
工业锌电积的进行始终伴随着在阳极上析出氧气。
氧的超电压越大，则电解析出氧所消耗的电越多，因此，应力求降低氧的超电压，以降低电耗。
由于铅银阳极的阳极电位较低，形成的PbO2较细且致密，导电性较好，耐腐蚀性较强，故在锌电积厂普遍采用。
5.2.1.3杂质离子放电与阳极保护阳极放出的氧，大部分逸出造成酸雾，小部分与阳极表面的铅作用，形成PbO2阳极膜，一部分与电解液中的Mn2+起化学变化，生成MnO2。
这些MnO2一部分沉于槽底形成阳极泥，另一部分粘附在阳极表面上，形成MnO2薄膜，并加强PbO2膜的强度，阻止铅的溶解。
在锌电积时，阳极还会发生许多其他反应，如：Mn2++2H2O―2e=MnO2+4H+φ?(13)=1.25V (13)Mn2++2H2O―5e=MnO4-+8H+φ?(14)=1.50V (14)MnO2+2H2O―3e=MnO4+4H+φ?(15)=1.7lV (15)C1-+2H2O―8e=ClO4-+8H+φ?(16)=1.39V (16)2C1-―2e=C12↑φ?(17)=1.36V (17)铅阳极反应关系着阳极寿命及阴极锌质量。
电积液中的氟、氯是极其有害的。
它不仅使铅阳极腐蚀加剧，造成电积作业剥锌困难及铅阳极单耗增加，而且还导致阴极锌含铅升高，电积槽上空含氟、氯升高，使操作条件恶化，严重影响工人的身体健康。
所以在工业生产中一般要求电积液中含氟、氯尽可能低。
此外，由于铅及其氧化产物具有不同的体积密度(cm3/g)，如铅为0.09，PbO2为0.11，PbSO4为0.16，因此铅阳极表面的PbO2层可能存在孔隙，甚至部分脱落。
在正常生产条件下，形成PbSO4的反应（10）仍有少量进行。
虽然PbO2不溶于水，但PbSO4在电积液中仍有一定的溶解量。
在工业电积液中，Pb2+含量最高可达5～10mg/L，这样会使阳极寿命缩短，并使析出锌质量降低。
在工业生产中，可通过控制电积液中Mn2+浓度来降低析出锌含铅量和减缓铅阳极的化学腐蚀。
这是因为Mn2+在阳极上被氧化生成MnO2粘附在阳极表面形成保护膜，阻碍了铅的溶解。
因此，在锌电积过程中，应该始终维持反应（13）的进行。
但是，MnO2在阳极过多地析出，一方面会增加浸出工序的负担，另一方面会引起电积液中Mn2+贫化而直接影响析出锌质量。
5.2.2阴极过程5.2.2.1阴极反应在工业生产条件下，锌电积液中含有Zn2+50～60g/L和H2SO4120-180g/L。
如果不考虑电积液中的杂质，则通电时，在阴极上仅可能发生两个过程。
（1）锌离子放电，在阴极上析出金属锌：Zn2++2e=Zn φ?(18)=―0.763V (18)(2)氢离子放电，在阴极上放出氢气：2H++2e=H2 φ?(19)=0.000V (19)在这两个放电反应中，究竟哪一种离子优先放电，对于湿法炼锌而言是至至关重要的。
从各种金属的电位序（见表4―4）来看，氢具有比锌更大的正电性，氢将从溶液中优先析出，而不析出金属锌。
但在工业生产中能从强酸性硫酸锌溶液中电积锌，这是因为实际电积过程中，存在由于极化所产生的超电压。
金属的超电压一般较小，约为0.03伏，而氢离子的超电压则随电积条件的不同而变。
塔费尔通过实验和推导总结出了超电压与电流密度的关系式，即著名的塔费尔公式：ηH=a+blgD K式中ηH——氢的超电压，a——常数，即电极上通过单位电流密度时的超电压值，随阴极材料、表面状态、溶液组成和温度而变；b——只随电解液温度而变。
D k——阴极电流密度。
因此，电积时可创造一定条件，由于极化作用氢离子的放电电位会大大地改变，使得氢离子在阴极上的析出电位值比锌更负而不是更正，因而使锌离子在阴极上优先放电析出。
这就是锌电积技术赖以成功的理论依据。
5.2.2.2影响氢在阴极析出的超电压的因素从以上分析可见，氢的超电压在锌电积实际生产中具有重要意义。
根据塔费尔公式，影响氢在阴极析出的超电压的主要因素有：（1）阴极材料的影响由塔费尔公式可见，a值改变，氢的超电压就改变，即氢的超电压随阴极材（2）电流密度的影响（5）电解液组成的影响电解液的组成或浓度不同，氢的超电压有所不同。
随着溶液中锌含量的增加，则氢的超电压下降。
不同的杂质和同一杂质的不同浓度对氢的超电压的影响也是不同的，这是因为溶液中这些杂质在阴极析出后局部的改变了阴极材料的性质，而使得局部阴极上氢的超电压有所改变。
当溶液中的铜、锑、铁、钴等杂质的含量超过允许含量后，它们将在阴极上析出，大大降低氢的超电压。
（6）添加剂的影响由于添加剂可以改变阴极表面状态，因而也可以改变氢的超电压。
如电解液中加胶，可以改善阴极的表面结晶，提高真实电流密度，从而增加氢的超电压。
但胶量应根据具体情况而定，过量反而降低氢的超电压。
通过以上分析得知，虽然锌的电极电位较氢的电极电位为负，但在生产实践中，由于氢的超电压很大，金属锌的超电压又很小，使得氢的实际析出电位比锌更负，从而保证了锌的电解析出，而氢不析出。
氢的超电压的大小直接影响到锌电积过程的电流效率，提高氢的超电压，就能相应地提高电流效率。
但是，由于氢的标准电极电位比锌要正得多，加上在实际电积过程中影响氢的超电压的因素很多，因此在工业生产条件下总不可避免地有氢气析出。