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在离子膜反应器中，以三价铬氯化物体系为主盐，对三价铬电解的溶液组成、工艺参数，三价铬离子的配位反应，电化学还原机理和三价铬电解法制备金属铬的市场前景和经济数据进行了研究。电解试验结果表明，三价铬的电化学还原效率直接受电解液稳定性的影响。本文中提出了一种预电解方法，可以明显增加电解液的稳定性。利用单因素试验与正交试验确定三价铬电解液组成，以羧酸盐类物质（配位剂-1）和酰胺类物质（配位剂-2）组成双组分配位剂。最佳电解液组成为：Cr3+浓度25g/L，配位剂-1浓度20g/L，配位剂-2浓度30g/L，硼酸浓度65g/L。同时，对电解液pH、电流密度、温度、搅拌转速等参数进行了优化，并设计了长时间电解试验以评估预电解处理的效果，最佳电解参数为：pH1.6，电流密度600A/m2，温度45oC，无搅拌。试验结果表明，铬粉层表面形貌受pH、电流密度、搅拌转速的影响较大。随电解液温度的升高，阴极液内传质速度加快，槽电压降低。测定了Cr(Ⅲ)离子的pH滴定曲线，得到不同浓度下Cr(Ⅲ)的浓度解离常数pKc，以及298.15K下[Cr(H2O)6]3+的一级离解反应速率常数。pH滴定曲线结果证明，配位剂-1由于含有共轭酸碱对RCOOH/RCOO-，既有配位作用又有缓冲作用，配位剂-2（RCONH2）具有一定的放出质子能力，羰基键与Cr3+形成配位化合物[Cr(amide)n(H2O)6-n]3+。当电解液pH为1.6时，硼酸的缓冲能力微弱。稳态极化曲线测试结果表明，Cr3+的还原可分为两步。当电极电位处于-0.95~-1.15V范围内时，反应活化能均高于60kJ/mol，证明了Cr3+的还原受电子转移步骤控制。利用不同温度下的稳态极化曲线测试数据，计算出了Cr3+/Cr阴、阳极表观传递系数和交换电流密度。利用离子交换膜电化学反应器作为电解装置，消除了电解过程中六价铬离子和有毒气体（Cl2）的产生。对目前铬铁矿、铬铁合金的国际市场情况进行分析与展望，并结合相关经济数据对六价铬电解法、传统三价铬电解法和本文提出的方法进行了成本计算。