CN105887138B - 一种电解精炼处理粗铅的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种电解精炼处理粗铅的方法，即将高低两种不同品位的粗铅经初步火法精炼除铜除锡分别铸成阳极板，分别装入两套相对独立的电解系统中，高品位阳极采用高电流密度电解，低品位阳极采用低电流密度电解，然后定期交换两个系统中的电解液，并通过调整两个电解区域的大小和电流密度来保持电解液中Pb²⁺浓度的基本稳定。该方法具有原料适应广，操作简单，生产成本低等特点。

Description

一种电解精炼处理粗铅的方法

技术领域

本发明属于有色冶金领域，涉及一种电解精炼处理粗铅的方法。

背景技术

国内外的精铅大都是以粗铅为原料，通过电解精炼的方式生产。粗铅在电解精炼之前需要进行火法精炼，火法精炼主要除去粗铅中铜和锡，并调整砷锑含量，然后铸成铅阳极板送电解精炼。

传统的铅电解工艺是通过火法精炼使铅阳极板的含铅达到98%，再进行电解精炼。由于铅阳极品位高，在电解过程中，阴极电流效率较阳极电流效率稍低，加上粗铅的化学溶解等原因，电解液中的Pb²⁺浓度一般随着电解过程进行而逐步升高。国内外电解厂家一般将电解液Pb²⁺控制在60～120g/L，Pb²⁺浓度太低则影响析出铅质量，Pb²⁺太高则使电解液导电率下降，使能耗增加。当Pb²⁺浓度高于规定范围后，要采取措施除去多余的Pb²⁺，传统的方法是硫酸洗涤法和电积法，将多余的Pb²⁺除去，但无论哪种方法都会增加生产成本。

随着矿山资源的不断枯竭和炼铅原料的多元化，粗铅成份变化复杂，主含量亦波动很大，按传统工艺要求铅阳极主成份达98%以上难以实现，因此一些厂家在铅电解精炼时将铅阳极的主品位下调。由于阳极板含铅低，杂质成份高，电解时阳极泥产出率就相对较高，阳极泥中带走的铅就相对越多，因此当铅阳极主品位低于一定值时。铅电解过程会随着电解进行Pb²⁺浓度逐步下降。为保证电解生产的进行，必须基本稳定电解液中的Pb²⁺。当电解液中Pb²⁺浓度下降时就必须补充Pb²⁺。补充Pb²⁺的方法一般是采用硅氟酸溶解黄丹（粗状氧化铅）的方法来实现，当然，补充Pb²⁺肯定会增加生产成本。

电流密度是铅电解生产中的一个重要技术参数，生产厂家一般都会选择高的电流密度（170～230A/m²）来增加粗铅产量，提高劳动生产率。对于高品位铅阳极电解精炼过程。其电解中Pb²⁺浓度是增加的，电流密度越大，电解液中Pb²⁺浓度增加越快，除Pb²⁺的成本就越高。对于低品位铅阳极电解精炼过程，其电解液中Pb²⁺浓度是降低的，而且电流密度越高，电解过程Pb²⁺的贫化就越快，为保证电解生产的稳定，补充Pb²⁺也就越多，也就是是消耗的黄丹和硅氟酸越多，导致电解生产成本也就越高。

2014年04月02日，中国发明专利申请公布号CN103695967A ，公开的一种克服铅电解液铅离子贫化法，是通过调整阴阳极在电解槽中的浸泡面积和阴阳极板间的极距来控制铅离子的变化。这种调整需要对电极进行移位控制，也就是说，所工作的电解槽必须有足够的容纳空间，电解液需求增加，导致电解生产成本很高。

发明内容

有鉴于此，在发明的目的在于提供一种电解精炼处理粗铅的方法，可处理不同品位的粗铅，电解生产成本低。

本发明的一种电解精炼处理粗铅的方法，具体步骤如下：

1）将电解车间的电解槽划分为A、B两个区域，每个区域都有相应的配电系统、电解液循环系统；每个区域的电解槽数量大小可做调整，并且相对独立；A区域与B区域的电解液可以相互交换交流；

2）将不同品位的粗铅进行分类处理；铅含量高、杂质低的为高品位粗铅类，反之为低品位粗铅类，两类粗铅单独进行除铜除锡；并分别铸成高品位铅阳极板和低品位铅阳极板；

3）将步骤2）得到的粗铅，分别装入两区域的电解槽中进行电解。高品位阳极采用高电流密度进行电解，正常的电解周期；低品位铅阳极采用较低电流密度进行电解，适当延长电解周期；

4）将两个区域电解液进行部分交换，即将高品位阳极电解循环中电解液部分泵入低品位阳极电解循环槽中，同时将低品位阳极电解液抽到高品位铅阳极的循环槽中；

5）根据两个区域电解液中Pb²⁺浓度的状况来调整区域和电流密度。当电解液中Pb^{2 +}浓度高于规定范围则减少高品位铅阳极电解区域或降低其电流密度；当电解中Pb²⁺浓度低于规定范围则减少低品位铅阳极区域或降低该区域的电解电流密度。

所述步骤1）的相互交换交流是依靠A区域与B区域之间的连通管道和控制设备来实现。

所述步骤2）高品位粗铅类是指含铅在96%以上的粗铅，其中包括96%的粗铅。

所述步骤2）低品位粗铅类是指含铅在96%以下的粗铅。

所述步骤2）高品位铅阳极板是指含铅98%以上的铅阳极板，其中包括98%的铅阳极板。

所述步骤2）低品位铅阳极板是指含铅98%以下的铅阳极板。

所述步骤3）高电流密度是160-230A/m²；所述步骤3）较低电流密度是100-160A/m²。

所述步骤5）电解液Pb²⁺浓度所规定范围为60～120g/L。

本发明就基于较高品位的铅阳极板在电解精炼时其电解液中的Pb²⁺有上升趋势，而品位较低的铅阳极在电解精炼时电解液中的Pb²⁺有下降的趋势，而且电解电流密度越大，下降趋势就越明显，这现实经过电解液的相互交流，使二个交流的电解液中的Pb²⁺达到基本平衡，同时通过两个区域的和电解电流密度来实现整个系统稳定生产的目的。

与现有的电解方法相比本发明具有以下优点：

1、适应各种成份复杂的粗铅，原料来源广；

2、粗铅配料操作简单；

3、高品位铅阳极采用高电流密度，而低品位阳极采用低电流密度，保证电铅质量又兼顾产量；

4、解决了生产铅离子浓度问题，不用除去Pb²⁺或补充Pb²⁺，降低生产成本。

具体实施方式

下面以实施例说明本发明。

实施例 1

A、将电解车间分为二个区域，即A区和B区，每区200个电解槽，A区和B区都有独立电解液循环系统和配电系统；

B、将铅品位高于97%的粗铅和低于97%粗铅分别进行除铜除锡处理，然后铸成铅阳极，汇到含铅98.5%的高品位阳极和含铅92%低品位阳极；

C、将含铅98.5%的高品位阳极装入A区，电流密度为200A/m²，电解周期为3d;将含铅为92%的阳极装入B区，电流密度为140A/m²，电解周期 4d；

D、将A区的电解液泵入B区电解液循环槽，同时将B区电解液抽入A区循环槽，保持A区电解液Pb（Pb²⁺）为80～120g/L，B区60～100g/L；

E、A区产出电铅含Pb99.996%，电流效率95%，B区产出电铅含铅99.994%，电流效率93%。

实施例 2

A、将电解车间分为二个区域，即A区和B区，每区188个电解槽，每区都有独立电解液循环系统和配电系统；

B、将铅品位高于96%的粗铅和低于96%粗铅分别进行除铜除锡处理，然后铸成铅阳极，汇到含铅98 %的高品位阳极和含铅91.8%低品位阳极；

C、将含铅98%的高品位阳极装入A区，电流密度为198A/m²，电解周期为3.5d;将含铅为91.8%的阳极装入另外B区，电流密度为135A/m²，电解周期 4.5d；

D、将A的电解液泵入B区电解液循环槽，同时将B区电解液抽入A区循环槽，保持A区电解液Pb为75～120g/L，B区65～100g/L；

E、A区产出电铅含Pb99.995%，电流效率94%，B区产出电铅含铅99.993%，电流效率91.5%。

Claims (1)

1.一种电解精炼处理粗铅的方法，其特征在于：具体步骤如下：

1）将电解车间的电解槽划分为A、B两个区域，每个区域都有相应的配电系统、电解液循环系统；每个区域的电解槽数量大小可做调整，并且相对独立；A区域与B区域的电解液可以相互交换交流；

2）将不同品位的粗铅进行分类处理；铅含量高、杂质低的为高品位粗铅类，反之为低品位粗铅类，两类粗铅单独进行除铜除锡；并分别铸成高品位铅阳极板和低品位铅阳极板；

3）将步骤2）得到的粗铅，分别装入两区域的电解槽中进行电解；高品位阳极采用高电流密度进行电解，正常的电解周期；低品位铅阳极采用较低电流密度进行电解，适当延长电解周期；

4）将两个区域电解液进行部分交换，即将高品位阳极电解循环中电解液部分泵入低品位阳极电解循环槽中，同时将低品位阳极电解液抽到高品位铅阳极的循环槽中；

5）根据两个区域电解液中Pb²⁺浓度的状况来调整区域和电流密度；当电解液中Pb²⁺浓度高于规定范围则减少高品位铅阳极电解区域或降低其电流密度；当电解中Pb²⁺浓度低于规定范围则减少低品位铅阳极区域或降低该区域的电解电流密度；

所述步骤1）的相互交换交流是依靠A区域与B区域之间的连通管道和控制设备来实现；

所述步骤2）高品位粗铅类是指含铅≥96%的粗铅；所述步骤2）低品位粗铅类是指含铅＜96%的粗铅；

所述步骤2）高品位铅阳极板是指含铅≥98%的铅阳极板；所述步骤2）低品位铅阳极板是指含铅＜98%的铅阳极板；

所述步骤3）高电流密度是200A/m²或198A/m²；所述步骤3）较低电流密度是140A/m²或135A/m²；

所述步骤5）电解液Pb²⁺浓度所规定范围为60～120g/L。