MétaCan
Menu
Retour à la cohorte
Enregistrement W4251475773 · doi:10.1149/ma2020-01211258mtgabs

Lowering the Energy Consumption of Zinc Electrowinning By Electrocatalysis of Oxygen Evolution Reaction Using Manganese Oxides

2020· article· en· W4251475773 sur OpenAlexaff
Sheida Arfania, Pei Yu, Pooya Hosseini Benhangi, Edouard Asselin, Előd Gyenge

Notice bibliographique

RevueECS Meeting Abstracts · 2020
Typearticle
Langueen
DomaineEngineering
ThématiqueElectrodeposition and Electroless Coatings
Établissements canadiensUniversity of British Columbia
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésElectrowinningOverpotentialZincOxygen evolutionMaterials scienceManganeseMetallurgyAnodeInorganic chemistryElectrolyteChemistryElectrodeElectrochemistry

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Zinc has a wide range of commercial applications including but not limited to galvanizing iron and steel and production of various metal alloys such as brass and bronze. In hydrometallurgical processes, zinc electrowinning from sulfate-based electrolytes is the last step of zinc extraction in which high purity metallic zinc is electrodeposited from a highly acidic solution on an aluminum cathode. The electrowinning stage is very energy-intensive and responsible for approximately 80% of the power requirement of a zinc refinery (1). Thus, improving the energy efficiency and lowering the operating costs of zinc electrowinning are of primary significance. The oxygen evolution reaction (OER) overpotential on conventional lead-silver (Pb-Ag) anodes contributes to nearly 25% of the total electrowinning cell potential (2). Therefore, the high anodic OER overpotential places a heavy financial burden on zinc refining plants. The present study aims to evaluate novel anodic electrocatalysts incorporating MnO x in order to lower the anodic OER overpotential of the zinc electrowinning process. Anodically electrodeposited MnO x catalysts on Pb-Ag electrodes were prepared using galvanostatic and potentiodynamic polarizations. The OER catalytic activity and stability of MnOx electrodeposited Pb-Ag electrodes were evaluated in 160 g/L sulphuric acid solution with 3 g/L of manganese (II) and in the absence and presence of 0.3 g/L of chloride ion at 35°C, using a standard three-electrode setup. The electrolyte composition and operating conditions were selected such that to be directly applicable to the industrial zinc electrowinning process. The OER activity of the MnOx electrodeposited electrodes was investigated through potentiodynamic polarization and 72-hour galvanostatic electrolysis at 50 mA/cm2 superficial current density. Finally, the activity of MnOx electrodeposited Pb-Ag electrodes was explored in a full zinc electrowinning cell through 24-hour galvanostatic electrolysis at 50 mA/cm2 superficial current density. The OER potential variations of the bare Pb-Ag and MnO x electrodeposited Pb-Ag anodes during the 72-hour galvanostatic polarization are shown in Fig. 1. In the absence and presence of chloride ions, the three MnO x electrodeposited Pb-Ag electrodes are observed to reduce the anodic potential by maximum of 150 mV and 90 mV, respectively. Investigation of these novel electrodes in the full-cell zinc electrowinning operation corroborated the half-cell experiments, revealing a maximum of 80 mV reduction in cell potential at 50 mA/cm2 superficial current density and in the presence of 0.3 g/L of chloride ion. Thus, this work demonstrates that MnO x electrodeposited Pb-Ag anodes have great capacity to lower the power consumption of the zinc electrowinning process. Fig. 1. OER activity and stability comparison under galvanostatic polarization for four anodes: bare Pb-Ag (baseline) and three MnOx electrodeposited Pb-Ag anodes prepared via linear scan voltammetry (LSV), constant current density (CCD), and cyclic voltammetry (CV). Superficial current density: 50 mA/cm2. Electrolyte:160 g/L H2SO4 with 3 g/L Mn2+ and 0.3 g/L Cl- at 35°C. References 1. A. C. Scott, R. M. Pitbaldo, G.W. Barton, A. R. Ault, J. Appl Electrochem, 18, 120–127 (1988). 2. S. Schmachtel, M. Toiminen, K. Kontturi, O. Forsen, M. H. Barker, J. Appl Electrochem, 39, 1835–1848 (2009). Figure 1

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: Expérimental (laboratoire)
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,001
Score d'incertitude au seuil0,002

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,000

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,010
Tête enseignante GPT0,208
Écart entre enseignants0,198 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeExpérimental (laboratoire)
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations1
Publié2020
Routes d'admission1
Résumé présentoui

Explorer davantage

Même revueECS Meeting AbstractsMême sujetElectrodeposition and Electroless CoatingsTravaux en français237 207