CN107268027A - 一种铅溶液连续旋转电解的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种铅溶液连续旋转电解的方法和装置，属于铅的电解精炼领域。本发明对铅溶液进行连续电解，配套的装置包括电解槽和电极极板，电解极板为圆形，阳极固定，阴极旋转，阴极板两侧设置刮板，刮板与溜槽配套。含铅的溶液进入电解槽，铅离子在阴极被还原为金属铅，析出的铅随阴极板转动到刮板时被刮板刮下，落入溜槽，再顺溜槽汇集到传送带等后续环节，阳极释放气体，从电解槽顶部的排气口排出。本发明在铅溶液电解过程中连续进料，连续出料，维护方便，阴极板旋转也对电解液进行搅拌均化，降低了电解液的铅浓度梯度，提高了电解效率，本发明的装置单机处理能力稳定，也可按生产需求多机并联提高产能，同样能保持稳定。

Description

一种铅溶液连续旋转电解的方法和装置
技术领域
本发明涉及一种铅溶液连续旋转电解的方法和装置，属于铅的电解精炼领域，特别是废旧铅酸蓄电池废铅膏资源湿法电解精炼领域。
背景技术
电解是铅精炼的主要工艺，目前行业普遍采用的是槽式电解，通常用混凝土衬PVC、PE等作为电解槽体，粗铅与精铅作为电极，阴极析出的精铅熔铸成精铅铅锭，这样的电解方法处理能力大，但电解槽体积大，电极得到的铅板体积和质量大，间歇吊运存在很多不便，尤其不适合小而散的铅电解需求。我国每年有大量的铅酸蓄电池报废，这些废旧蓄电池分散在全国各地，对它们进行大规模的集中处置存在很多环境隐患，也浪费了大量运输的资源和能源，相对而言，根据地域的特性对它们进行适度规模的集中处置更有经济和技术上的优势。废旧铅酸蓄电池被机械破碎分选得到的含铅物料铅膏目前采用的是“湿法脱硫转化+低温熔炼”或者与原矿铅进行掺混进行熔炼的工艺，这两种工艺都以熔炼为核心单元，而且得到的是粗铅，仍需要进行电解精炼，而后铅才能循环到铅的应用产业链中去，工艺路线较长，处理成本高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种缩短工艺、处理成本低且能适用于中小规模的铅电解精炼需求的铅溶液连续电解的方法和装置。
本发明先将铅膏通过化学转化的办法转化为铅的溶液，直接电解这些铅溶液，就可以直接得到精铅，大大缩短了铅循环的路径，大大提高了铅资源循环的清洁水平，对经济社会有利。这个技术路线创新中有两个关键环节需要突破，一是铅膏转化为铅溶液，二是适合适度规模的铅溶液电解新技术。
本发明的技术方案为：
一种铅溶液连续旋转电解的方法，其特征在于，对铅溶液进行连续电解，含铅的溶液连续进入电解槽，得到的电解铅连续出料。
更具体地为：含铅的溶液进入电解槽电解，铅离子在阴极被还原为金属铅，析出的铅随阴极板转动到刮板时被刮板刮下，落入溜槽，再顺溜槽汇集到传送带等后续环节，阳极释放氧气等气体，从电解槽顶部的排气口排出。
进一步地，电解采用的电流密度优选160～220A/m2。
一种用于上述的铅溶液连续旋转电解的方法的装置，包括电解槽和电解极板，电解槽内设置电解极板，所述的电解极板包括阴极板和阳极板，所述的电解极板为圆盘形，阳极板固定，阴极板旋转，阴极板两侧设置刮板，刮板与溜槽配套。
进一步地，还包括电极，电极驱动阴极板和轴旋转。
进一步地，还包括收集槽，收集槽设置于电解槽的下方。
进一步地，所述的阳极板为石墨板，所述的阴极板为钛合金板。
本发明的装置可单机运行处理，也可按生产需求多机并联提高产能，均能稳定运行。
本发明的有益效果在于：
（1）本发明提供的方法和装置，明显提高了电解效率，能在较短时间内使得铅接近100%地转化为纯铅，特别适用于中小规模的铅电解精炼。
（2）本发明对铅溶液进行连续电解，也就是连续进铅溶液、连续出铅，操作方便，运行效率高。
（3）本发明所采用的装置，结构简单，维护方便。
（4）本发明所采用的装置，单机处理能力稳定，多机并联可按生产需求提高产能，这样模块化的设计有效避免了装置放大效应的不确定性，使系统的集成更稳定、更灵活。
总之，本发明在铅溶液电解过程中连续进料，连续出料，维护方便，阴极板旋转也对电解液进行搅拌均化，降低了电解液的铅浓度梯度，提高了电解效率。特别适合中小规模的铅电解精炼企业需求，对铅酸蓄电池铅膏废铅膏资源湿法电解精炼回收利用行业有良好的适应性。
附图说明
图1为本发明的装置示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步详细说明，但本发明并不限于此。
如图1所示，本发明的装置由阳极板1、阴极板2、电机3、轴4、收集槽5、刮板6和溜槽7构成，阳极板1和阴极板2均为圆盘形，阳极板1固定在电解槽空腔内壁，阴极板2安装在轴4上，电机3驱动阴极板2和轴4旋转，含铅溶液连续加入到电解槽空腔内，电解沉积到阴极板2上的铅在刮板6的作用下从阴极板2剥离，掉落到溜槽7中，再落入收集槽5。
以下实施例所采用的装置涉及参数如下：
电解槽宽0.8米，长1.0米，阳极石墨板，直径0.6米，阴极钛合金，直径0.6米，极板间距90mm，阴极转速12r/min。
实施例1
采用本发明的装置和方法电解乙酸铅溶液，铅离子浓度1mol/L，溶液进料速度0.2L/min，电流密度180A/m2，电解60min，得到铅2.36kg。
实施例2
采用本发明的装置和方法电解氯化铅溶液，铅离子浓度1.2 mol/L，溶液进料速度0.1L/min，电流密度160A/m2，电解60min，得到铅1.45kg。
实施例3
采用本发明的装置和方法电解氟硅酸铅溶液，铅离子浓度2.0 mol/L，溶液进料速度0.1L/min，电流密度200A/m2，电解60min，得到铅2.41kg。

Claims (7)

1.一种铅溶液连续旋转电解的方法，其特征在于，对铅溶液进行连续电解，含铅的溶液连续进入电解槽，得到的电解铅连续出料。
2.根据权利要求1所述的铅溶液连续旋转电解的方法，其特征在于，含铅的溶液进入电解槽电解，铅离子在阴极被还原为金属铅，析出的铅随阴极板转动到刮板时被刮板刮下，落入溜槽，再顺溜槽汇集到后续环节，阳极释放气体，从电解槽顶部的排气口排出。
3.根据权利要求1或2所述的铅溶液连续旋转电解的方法，其特征在于，电解采用的电流密度为160～220A/m2。
4.一种用于权利要求1至3任一项所述的铅溶液连续旋转电解的方法的装置，包括电解槽和电解极板，其特征在于，电解槽内设置电解极板，所述的电解极板包括阴极板和阳极板，所述的电解极板为圆盘形，阳极板固定，阴极板旋转，阴极板两侧设置刮板，刮板与溜槽配套。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，还包括电极，电极驱动阴极板和轴旋转。
6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，还包括收集槽，收集槽设置于电解槽的下方。
7.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述的阳极板为石墨板，所述的阴极板为钛合金板。
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