CN104264185A - 一种降低铅电解液铅离子浓度的方法 - Google Patents

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晏祥树
张良红
王少龙
赵红梅
彭情亮
朱海成
李建伟
翟琳娜
郝二丽
谢祖刚
董铁广
文军
艾勇
张庆
李东伟
徐建源
王焕泽
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C25C—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25C7/00—Constructional parts, or assemblies thereof, of cells; Servicing or operating of cells
    • C25C7/06—Operating or servicing

Abstract

本发明公开了一种降低铅电解液铅离子浓度的方法，其应用在铅电解精炼过程。本发明包括以下步骤：1）通过立模浇铸得到阳极板，尺寸为：1210×810×27mm，通过阴极制片机制出阴极始极片，尺寸为：1370×840×（0.85±0.05）mm；2）将新制作好的阴极始极片和阳极通过自动排距机排距好后装槽，接通直流电，电解3.5～4天；3）取出阴极，重新装入新的阴极始极片，继续电解3.5～4天，取出阴极和残极，完成一个电解周期。本发明具有降低电解液铅离子浓度效果显著，电流效率、残极率，能耗等经济技术指标提升明显的特点，该方法经济环保，可操作性强。

Description

一种降低铅电解液铅离子浓度的方法
技术领域
本发明涉及一种降低铅电解液铅离子浓度的方法，属于湿法冶金技术领域。
背景技术
在大极板长周期的铅电解精炼工艺条件下，随着电解过程的不断进行，由于阳极铅的不断溶解，且因在长周期下，电解后期阴极效率要低于阳极，使得电解液中的铅离子不断富集。铅离子浓度不断升高，导致电解液的导电性变差，从而使得槽电压升高，电耗增加，电流效率降低，析出铅的结晶恶化，电铅产量降低。
目前国内外也报道过几种降低电解液铅离子浓度的方法，主要有：沉淀法、电解脱铅法、更换电解液法三种。沉淀法主要是往电解液中加入H2SO4，使电解液中的铅离子与硫酸反应，生产硫酸铅沉淀而被除去。此方法虽然能在短时间内将电解液中的铅离子浓度降下来，但是其并不能根本性的解决问题，经过硫酸脱铅后的电解液在经过一段时间的电解后，铅离子浓度又会很快的上升，而且硫酸脱铅产生的脱铅渣是返回粗铅冶炼系统，这不利于铅冶炼技术指标的提升，也是对能源的重复消耗，于节能降耗无益。
电解脱铅法，主要是采用不溶解的石墨作为阳极来进行电解。此法虽然效果较好，但是在实际生产中要采用此法，必须制作大量的石墨阳极，成本较高，且石墨电积法占用电解槽，脱铅时间较长，影响正常的工艺生产。
更换电解液法，即将部分铅离子浓度高的电解液抽出，加入适量的铅离子浓度较低的电解液。此法是目前认为较好的解决方法，既可以解决铅离子浓度高的问题，又可以更新电解液，防止电解液老化，还可以节省人力、物力和财力，但如何处理抽出的电解液是个问题。
因此，目前还没有一种成本低、操作简便、效果明显的方法来彻底解决大极板长周期铅电解工艺中电解液铅离子浓度升高的问题。本发明旨在提供这样一种方法。
发明内容
本发明的目的就是解决大极板长周期铅电解工艺中电解液中铅离子富集，铅离子浓度不断升高，超出合理范围的问题，旨在提供一种成本低、操作简便的降低铅电解液铅离子浓度的方法。
本发明是这样实现的，一种降低铅电解液铅离子浓度的方法，包括以下几个步骤：
1）通过立模浇铸得到阳极板，尺寸为：1210×810×27mm ，通过阴极制片机制出阴极始极片，尺寸为：1370×840×（0.85±0.05）mm；
2）将新制作好的阴极始极片和阳极通过自动排距机排距好后装槽，接通直流电，电解3.5～4天；
3）取出阴极片，重新装入新的阴极始极片，继续电解3.5～4天，取出阴极和残极，完成一个电解周期。
本发明步骤1）和2）中电解所用的阳极品位为：Pb:≥98.5%，Cu:≤0.06%，Sb:0.8～1.0%，As:0.07～0.14%；阴极始极片采用的是质量达到国家1#电铅要求的铅圈制作。
本发明步骤2）和3）中，控制电解液温度在40-45℃，电解液循环速度：30L/min，电流密度在140A/m2-160A/m2。
本发明步骤2）和3）中，控制阴阳极板之间的同极距为110mm不变，添加剂种类不变。
本发明在一个长电解周期内，通过更换新的阴极，来提高铅离子在阴极上的析出速度，从而达到降低电解液铅离子浓度，提高电流效率，降低能耗的效果。
本发明的优点在于：
（1）克服了大极板、长周期铅电解过程中由于电解液铅离子浓度过高导致的阴极结晶恶化，槽内阴阳极因枝晶状庖丁发生短路等问题，减少碰电带来的电流损失，极大地提高了电流效率，可以将电流效率提高到95%以上。
（2）有效抑制电解液铅离子浓度的升高，可以将铅电解液铅离子浓度控制到120g/L以下并能稳定保持。
（3）降低了残极率，残极率可以将至35%以下，即减少残极所占的铅量在生产中循环周转，节约了大量煤气用量。
（4）提高了阳极泥产量，从而提高了金银等贵金属的回收量。
具体实施方式
下面结合实例来对本发明对进一步说明。
一种降低铅电解液铅离子浓度的方法，包括以下几个步骤：
1）通过立模浇铸得到阳极板，尺寸为：1210×810×27mm ，通过阴极制片机制出阴极始极片，尺寸为：1370×840×（0.85±0.05）mm；
2）将新制作好的阴极始极片和阳极通过自动排距机排距好后装槽，接通直流电，电解3.5～4天；
3）取出阴极片，重新装入新的阴极始极片，继续电解3.5～4天，取出阴极和残极，完成一个电解周期。
本发明步骤1）和2）中电解所用的阳极品位为：Pb:≥98.5%，Cu:≤0.06%，Sb:0.8～1.0%，As:0.07～0.14%；阴极始极片采用的是质量达到国家1#电铅要求的铅圈制作。
本发明步骤2）和3）中，控制电解液温度在40-45℃，电解液循环速度：30L/min，电流密度在140A/m2-160A/m2。
本发明步骤2）和3）中，控制阴阳极板之间的同极距为110mm不变，添加剂种类不变。
本发明在一个长电解周期内，通过更换新的阴极，来提高铅离子在阴极上的析出速度，从而达到降低电解液铅离子浓度，提高电流效率，降低能耗的效果。
在下面的实例中，采用粗铅制造的铅阳极板，阳极板的品位为：Pb:≥98.5%，Cu:≤0.06%，Sb:0.8～1.0%，As:0.07～0.14%，控制电解液温度在40-45℃，电解液循环速度：30L/min，电流密度在140A/m2-160A/m2，阴阳极同极距为110mm，添加剂种类不变。通过采用在一个长周期过程中更换阴极来控制电解液成分，提高电流效率。
表1为实施本发明前后铅电解液铅离子浓度的变化及经济技术指标的变化。
表1 发明实施前后电解液铅离子浓度变化及经济技术指标变化
  实施前 实施一个月后 实施三个月后 实施五个月后 实施七个月后
铅离子浓度（g/L） 157.37 150.32 143.10 133.52 111.86
电流效率/% 90.24 90.93 91.58 93.56 95.14
残极率/% 45.20 43.65 40.12 36.58 34.89

Claims (4)

1.一种降低铅电解液铅离子浓度的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）通过立模浇铸得到阳极板，尺寸为：1210×810×27mm ，通过阴极制片机制出阴极始极片，尺寸为：1370×840×（0.85±0.05）mm；
2）将新制作好的阴极始极片和阳极通过自动排距机排距好后装槽，接通直流电，电解3.5～4天；
3）取出阴极片，重新装入新的阴极始极片，继续电解3.5～4天，取出阴极和残极，完成一个电解周期。
2.根据权利要求1所述的一种降低铅电解液铅离子浓度的方法，其特征在于，步骤1）和2）中电解所用的阳极品位为：Pb:≥98.5%，Cu:≤0.06%，Sb:0.8～1.0%，As:0.07～0.14%；阴极始极片采用的是质量达到国家1#电铅要求的铅圈制作。
3.根据权利要求1所述的一种降低铅电解液铅离子浓度的方法，，其特征在于，步骤2）和3）中，控制电解液温度在40-45℃，电解液循环速度：30L/min，电流密度在140A/m2-160A/m2。
4.根据权利要求1所述的一种降低铅电解液铅离子浓度的方法，其特征在于，步骤2）和3）中，控制阴阳极板之间的同极距为110mm不变，添加剂种类不变。
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