随着大极板电积技术的应用对电积液提出更高的要求,湿法炼锌中的净化工序具有日益突出的重要意义。目前工业中净化工序最常用的方法是锌粉置换净化法,实际生产中该法主要面临着锌粉团聚与包裹导致的净化速度慢、锌粉单耗高、成本高等问题。解决实际生产中锌粉置换净化法面临的问题并且达到电积技术对电积液的要求具有重要的的研究意义。本论文以云南某铅锌冶炼企业锌冶炼系统浸出后的硫酸锌溶液为研究对象,利用超声波独特的热效应,机械效应及空化效应,提出超声波强化锌粉净化硫酸锌溶液工艺。探究常规与超声波强化条件下的锌粉净化硫酸锌溶液的工艺参数以及净化过程。具体研究内容如下:1)本论文为了探究超声波对锌粉净化镉、钴过程的影响,在模拟溶液中开展了不同条件下的电化学实验,得到在不同条件下镉与钴的沉积循环伏安曲线,对比分析常规与超声波条件下沉积循环伏安曲线,超声波条件下循环伏安曲线的波动证明了超声波能加强传质,将其引入净化过程是有利的。2)本论文针对常规与超声波强化条件下锌粉净化硫酸锌溶液工艺,系统的开展了锌粉用量、反应温度、反应时间以及超声功率等不同因素的单因素实验,探明不同因素对除镉、钴效果的影响规律,获得了常规与超声波强化条件下锌粉净化的优化工艺条件,对比研究两种净化工艺,超声波强化锌粉净化硫酸锌溶液的锌粉用量下降23%,反应时间缩短69%,反应温度降低15℃,渣量降低2.73g/L,渣含锌量降低6.45%,净化液中Cd杂质含量下降73.9%,Co杂质含量下降73.7%,超声波强化锌粉净化达到深度净化效果。3)通过理论分析并采用XRF、XRD、SEM以及XPS等分析手段对净化渣的元素含量、物相构成、微观结构以及元素价态等进行表征分析,探明了常规与超声波强化条件下的净化行为,超声波强化通过加强传质、产生激射流和去除溶解氧解决了常规锌粉净化面临的团聚、包裹与返溶难题,进而降低锌粉耗量。4)开展常规与超声波强化条件下锌粉净化过程的动力学研究,采用一级反应动力学模型对两种工艺过程的实验结果进行拟合,通过计算获得并对比研究两种工艺过程的表观活化能。超声波强化锌粉净化硫酸锌溶液较常规锌粉净化硫酸锌溶液的除镉、钴过程活化能均显著降低,除镉过程活化能降低7.41k J/mol,除钴过程活化能降低35.18k J/mol。