Performance of Pb–Ag anodes during polarisation and decay periods in zinc electrowinning

Abstract

The performance of different Pb–Ag (0·5, 0·6 and 0·7%) anodes during zinc electrowinning has been investigated in acid zinc sulphate electrolyte containing Mn2+ at 38°C, and 50 mA cm−2. After 24 h of electrolysis, the polished surface of the polarised anode Pb–0·7Ag (wt-%) had the lowest overpotential [685 mV(SHE)], followed by that of Pb–0·6Ag (707 mV) and finally by Pb–0·5Ag (732 mV). During the decay period, the corrosion potential of the Pb–0·7Ag anode reached the steady stationary state (298 mV) after ∼29 h, while the potentials of Pb–0·6Ag (350 mV) and Pb–0·5Ag (600 mV) anodes were still unstable after 240 h decay. It was found from electrochemical noise measurements that during ∼204 h decay, the Pb–0·5Ag anode had the highest admittance rate ‘1/Rn’ (proportional to corrosion rate) among the three anodes, followed by the anodes Pb–0·60Ag and Pb–0·70Ag. The fluctuations of potential time record of 0·5Ag lead anode were more frequent, smooth and with equal amplitudes than that of 0·7% Ag lead, possibly due to the difference in the passive behaviour, quantity and adhesion of corrosion products. The absolute magnitudes of the power spectral densities ‘PSD’ slopes of current and potential of Pb–0·5Ag anode were lower than that of 0·7%Ag lead anode, indicating that the corrosion form was more uniform for Pb–0·5Ag anode.La performance des différentes anodes de Pb–Ag (0·5, 0·6 et 0·7%) durant zinc electrowinning a été investiguée dans un électrolyte acide de sulfate de zinc contenant Mn2+ à 38°C et 50 mA cm−2. Après 24 h d’électrolyse, la surface polie de l’anode polarisée Pb–0·7Ag avait la plus basse surtension [685 mV(SHE)], suivie par celle de Pb–0·6%Ag (707 mV) et finalement par Pb–0·5Ag [(732 mV(SHE)]. Pendant la période d'affaiblissement, le potentiel de corrosion de l'anode de Pb–0·7Ag est arrivé à l’état stationnaire stable (298 mV) après ∼29 h, alors que les potentiels des anodes de Pb–0·6Ag (350 mV) et de Pb–0·5Ag (600 mV) étaient encore instables après affaiblissement de 240 h. Durant l’affaiblissement (∼204 h), l’anode de Pb–0·5Ag avait la plus grande admittance ≪ 1/Rn ≫ (proportionnelle à la vitesse de corrosion) parmi les trois anodes, suivie par les anodes Pb–0·60Ag et Pb–0·70Ag. Les fluctuations enregistrées du potentiel-temps d'anode de plomb 0·5Ag étaient plus fréquents, lisse et avec des amplitudes égales que celles de Pb–0·7Ag, probablement en raison de la différence dans le comportement passif, de la quantité et l’adhérence des produits de corrosion. Les magnitudes absolues des pentes de densité spectrale de puissance ≪PSD≫ de courant et potentiel de l’anode Pb–0·5Ag étaient inférieures à celles de Pb–0·7Ag, indiquant que la forme de corrosion était plus uniforme pour Pb–0·5Ag.