ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЕ ПОЛУЧЕНИЕ ПОРОШКОВ ЦИНКА ИЗ ЩЕЛОЧНЫХ ЭЛЕКТРОЛИТОВ ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ

Г. Г. Печенова; А. А. Черник

doi:10.6060/rcj.2023673.10

Г. Г. Печенова Белорусский государственный технологический университет
А. А. Черник Белорусский государственный технологический университет

DOI: https://doi.org/10.6060/rcj.2023673.10

Ключевые слова: металл, порошок, структура, масса, цинк, источники тока

Аннотация

Полезная модель относится к металлургии цветных металлов, в частности, к электрохимическому синтезу высокочистого мелкодисперсного порошка цинка. Исследо-ваны свойства порошков цинка, полученных электролитическим способом в 10% растворе гидроксида натрия после выщелачивания активной массы отработанных марганцево-цинковых химических источников тока. Изучены катодные поляризационные кривые при электрохимическом осаждении порошков цинка в стационарном режиме и в ультразву-ковом поле, где выбрана оптимальная плотность тока – 5 А/дм2. Электроэкстракция по-рошков цинка проводилась как в стационарном режиме при плотности тока 7А/дм2, так и с использованием ультразвукового поля при плотности тока 5 А/дм2. Входе электролиза контролировались и определялись оптимальные параметры: напряжение на электроли-тической ячейке, концентрация ионов цинка Zn2+ и выход по току. Исходя из выходов по току порошков цинка и концентрации в растворе ионов цинка Zn2+, предпочтительнее всего использовать ультразвуковой режим осаждения порошков цинка, так как выход по току составил 42% по сравнению со стационарным режимом электрохимического оса-ждения порошка цинка с выходом по току 30%. Полученные порошки цинка, исследовали на электронном микроскопе, данные которого показали содержание гранул высокой дис-персности, которые могут обладать антикоррозийными, электрическими и термоэлек-трическими свойствами. Данные физико-химические свойства порошка цинка, получен-ного из электролита выщелачивания активной массы отработанных марганцево-цинко-вых химических источников тока использовать этот металл для создания на его основе светоизлучающих устройств - лазеров и светодиодов, а наличие полупроводниковых свойств при легировании редкими металлами расширяет области применения в элек-тронной промышленности.

Литература

Ashtari P., & Pourghahramani P. Journal of the Institution of Engineers (India): Series D. 96(2). P. 179–187. DOI: 10.1007/s40033-015-0068-6.

Biswas R. K., Habib M. A., Karmakar A. K., & Tanzin S. Waste Management. 2016. 51. P. 149–156. DOI: 10.1016 /j.wasman.2015.09.041.

Pechenova G.G., Chernik A.A. Izvestiya Natsional'naya Akademiya Nauk Belarus. Ser. chem. nauk. 2022. V. 58. N 2. P. 216–223.

Prosyanyuk V.V., Suvorov I.S., Prudnikov N.V., Gilbert S.V., Zyunina D.S. Ros. Khim. Zh. 2020. V. LXIV. №3. P. 82–87. (in Russian).

Ivanova O. N. Journal of Synergy of Sciences. 2018. N 20. P. 343–349.

Aleksandrov V.I., Koshel A.A., Yudin V.S. Journal "Innova-tions in Science". 2017. №4(65). P. 62–64. (in Russian).

Method of utilisation of spent chemical current sources: Pat. 2164955 Russian Federation, MPC C22B 7/00, C22B 19/00, C22B 47/00 / A. N. Ptitsyn, L. I. Galkova, V. V. Ledviy, S. V. Skopov; applicant JSC "Elizavetinsky Experimental Plant" - No. 99115669/02; avt. 14.07.19; published 10.04.20 // Federal Service for Intellectual Property. 2020. N 11.

Method of utilisation of used chemical current sources of manganese-zinc system: pat. 2734205 Russian Federation, MPK C22B 7/00, B09B 3/00, C22B 19/30, C22B 3/08, C22B 47/00 / P. A. Zimovets; applicant Zimovets P. A. - N 2020114846; ap-plied. 27.04.20; published 13.10.20 // Federal Service for In-tellectual Property. 2020. N 29.

Method of utilisation of spent current sources containing zinc and manganese: pat. 2723168 Russian Federation, MPK C22B 7/00, B09B 3/00, C22B 19/38, C22B 47/00 / A. A. Klimov; applicant Klimov A. A. - No. 2020103762; applied. 29.01.20; published 09.06.20 // Federal Service for Intellec-tual Property. 2020. N 16.

Gorbunova V.V., Zaitsev V.A. Chemical technology. 2005. N 9. P. 33–41.

Vaisman Y.I., Glushankova I.S. Conditions of formation and purification of filtration waters of landfills of solid domestic waste disposal. - Perm, 2003. 168 p.

Kabanova T.S., Zaitsev V.A., Yagodin G.A. Ecology and In-dustry of Russia. 2010. P. 47–49.

Almeida M.F., Xará S.M., Delgado J.N., Costa C.A. Waste Management. 2009. V. 29. n 1. P. 342–349.

Critical review of the literature regarding disposal of house-hold batteries. Final report. Rep. CalRecovery, Inc., Con-cord, California, 2007. 184 р.

Karnchanawong S., Limpiteeprakan P. Waste Management. 2009. V. 29. N 2. P. 550–558.

Agourakis D.C., Camargo I.M.C., Cotrim M.B., Flues M. Quimica Nova. 2006. V. 29. N 5. P. 960–964.

Haga S.M., Delgado J.N., Almeida M.F., Costa C.A. Waste Management. 2009. V. 29. N 7. P. 2121–2131.

Almeida M.F., Xará S.M., Delgado J.N., Costa C.A. Waste Management. 2009. V. 29. N 1. P. 342–349.

Vedernikov Yu.N., Fedotov S.A., Smirnov A.V., Avatinyan G.A, Parshikov Yu.G, Ponomarev A.N. Kulagin Yu.A. Ros. Khim. Zh. 2021. 2021. V. LXV. N 3. P. 25–32.

Vinokurov E.G., Margolin L.N., Farafonov V.V. Chem-ChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol]. 2020. V. 63. N 8. С. 4-38. DOI: 10.6060/ivkkt.20206308.6212.

Khakimov I.B., Rakhimov F.А., Ganiev I.N., Obidov Z.R. ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2021. V. 64. N 6. P. 35-40. DOI: 10.6060/ivkkt.20216406.6368.

Dyakova V.L., Kostova Y.G., Tzaneva B.R. ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2022. V. 65. N 4. P. 62-70. DOI: 10.6060/ivkkt.20226504.6550.