在湿法炼锌电解液中,氟氯离子含量高,导致目前工业使用的纯铝阴极腐蚀消耗严重,从而导致整个体系成本增加。研究开发力学性强、耐腐蚀性好和电化学性能良好的阴极材料是目前急需解决的问题;同时深入研究在电积锌过程中阴极表面锌的沉积机理有助于阴极材料的选择和设计。本文选用工业应用废旧1070纯铝阴极为原料,分别添加Mn、RE、Zn元素等进行熔铸、轧制,制备铝合金阴极。主要研究内容为:(1)通过电化学特性研究,探讨铝合金阴极的析氢动力学和阴极反应动力学行为;(2)对所制备的铝合金进行微观组织分析,探讨铝合金在湿法炼锌电解液中的腐蚀电位、腐蚀电流和电化学腐蚀速率等参数,结合浸泡腐蚀失重研究,分析添加合金元素对其耐腐蚀性能的影响规律;(3)结合扫描电子显微镜和计时电流等分析方法,探讨铝合金阴极表面锌沉积的初期成核机理;(4)模拟电积锌中试试验研究,并与1070纯铝阴极对比相关技术指标。通过上述研究获得的主要结论为:(1)合金中添加Mn、RE、Zn等元素对于氢气析出和阴极锌的析出均有一定的促进作用,铝合金的电催化活性略有改善,有利于锌的析出;且锌的析出电势低于纯铝阴极,有助于节能降耗;(2)合金中添加Mn、RE、Zn等元素均起到细化晶粒组织、减小晶粒尺寸的作用;(3)铝合金的耐腐蚀性均有不同程度的提高,Al-0.3%RE耐腐蚀性能效果最优,Al-0.6%Mn阴极次之;(4)锌的成核机理研究表明,1070纯铝和Al-0.6%Mn阴极表面遵循三维瞬时成核机理,而Al-0.5%RE、Al-0.6%Mn-0.5%RE和Al-0.6%Mn-0.25%Zn阴极表面遵循三维连续成核机理。(5)中试试验表明,Al-0.6%Mn阴极的电流效率达到94.22%,相较1070纯铝阴极有所提升,其余铝合金阴极的电流效率在90%上下浮动。总之,综合性能较好的铝合金有Al-0.6%Mn、Al-0.5%RE和Al-0.6%Mn-0.5%RE,特别是Al-0.6%Mn阴极的各项指标均优于目前工业应用的纯铝阴极,有望将来实现工业推广应用。