CN107268029B - 一种水力卸铅的铅溶液连续电解的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种水力卸铅的铅溶液连续电解的方法和装置，属于铅的电解精炼领域。本发明对铅溶液进行连续电解，铅溶液连续输送到电解槽中，电解得到的铅连续从电解槽中输出，电解槽中的电解液经泵循环流动，铅在阴极析出后被流动的电解液冲刷掉落到电解槽底部，再由螺旋输送到铅收集槽。配套的装置包括电解槽和电解极板，电解极板为矩形，阴阳极板都固定，阴极板两侧设置挡板，电解槽外连接循环泵，循环泵使得电解槽内电解液循环流动，电解槽底部为锥形，电解槽底部通过螺旋连接铅收集槽。本发明在铅溶液电解过程中连续进料，连续出料，维护方便，电解液循环流动实现充分均化，降低了电解液的铅浓度梯度，提高了电解效率。

Description

一种水力卸铅的铅溶液连续电解的方法和装置
技术领域
本发明涉及一种水力卸铅的铅溶液连续电解的方法和装置，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，同时巨大的运输工作量也会造成资源和能源的明显浪费，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。因而，研发将铅膏直接转化为精铅或者含铅材料的新技术和方法是铅循环产业的重要发展内容之一，这其中一个重要的方向就是将铅膏通过化学转化的办法转化为铅的溶液，再直接电解这些铅溶液得到精铅，其中最关键的环节就是研发成功适合适度规模的铅溶液电解的新技术和设备。
发明内容
本发明的目的在于提供一种水力卸铅的铅溶液连续电解的方法和装置，适用于中小规模的铅电解精炼需求。
本发明的技术方案为：
一种水力卸铅的铅溶液连续电解的方法，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，得到的电解铅在流体水力作用下从电极板剥落并连续出料。
更具体地为：含铅的溶液进入电解槽电解，在循环泵的输送下电解液在电解槽中循环流动，铅离子在阴极被还原为金属铅，析出的铅在流动电解液的冲刷下掉落到电解槽底部，再由螺旋输送至铅收集槽。
一种用于上述方法的装置，包括电解槽和电解极板，其特征在于，电解极板为矩形，阴阳极板均固定，阴极板两侧设置挡板，电解槽外连接循环泵，循环泵使得电解槽内电解液循环流动，电解槽底部连接铅收集槽。
进一步地，电解槽底部为锥形。
进一步地，铅收集槽与电解槽底部通过螺旋连接。
进一步地，阴极板上设置的挡板高度为相邻极板间距的5~20%，相邻两个挡板间的距离为挡板高度的10~30倍。
进一步地，阴极板材质为石墨、不锈钢或铝，阳极板材质为钛或石墨。
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）本发明直接对铅溶液进行电解，利用循环流动的电解液的水力作用来卸载在阴极板析出的铅，实现连续出料，与现有电解工艺相比，不仅能够直接得到精铅，明显缩短工艺，而且适应性强，操作简单。
（2）本发明利用电解液循环流动，减少了电解液中铅的浓度梯度，明显提高了电解效率，从而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。
（3）本发明在阴极板两侧设置的挡板，一方面能使流经阴极板表面的电解液形成相对稳定的电解液层，发生稳定的电解析铅作用，另一方面也不会破坏挡板外电解液的流动与湍流，不会影响电解液的混合均化，也不会影响电解液流体的水力卸铅作用。
（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，循环泵强迫电解液循环流动一方面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，另一方面利用流体的水力作用使电解得到的铅从极板脱落下来，实现自动卸料。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、挡板3、循环泵4、喷嘴5、螺旋6、铅收集槽7和铅液进口8构成。阳极板1和阴极板2均为矩形，固定在电解槽中，电解液经铅液进口8进入电解槽，电解过程中电解液在循环泵4的作用下由喷嘴5喷出发生循环流动，电解液在阴极板表面上由挡板形成相对稳定的电解液层，发生稳定的电解析铅作用，挡板外流动的电解液一方面使电解液发生充分混合使电解液均匀，另一方面借助水力冲刷作用卸除电解沉积在极板上的铅。卸载后的铅掉落到电解槽底部，再由螺旋6输送到铅收集槽7。
以下实施例所采用的装置涉及参数如下：
电解槽宽1.0米，长1.2米，阳极石墨板，阴极钛合金，极板间距100mm，电解液循环流量为4m3/h。
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1.0mol/L，溶液进料速度0.2L/min，电流密度160A/m2，电解60min，得到铅2.15kg。
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170A/m2，电解60min，得到铅1.29kg。
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0.2L/min，电流密度180A/m2，电解60min，得到铅4.43kg。

Claims (3)

1.一种水力卸铅的铅溶液连续电解的方法，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，得到的电解铅在流体水力作用下从电极板剥落并连续出料；在循环泵的输送下电解液在电解槽中循环流动，铅离子在阴极被还原为金属铅，析出的铅在流动电解液的冲刷下掉落到电解槽底部，再由螺旋输送到铅收集槽；
所采用的装置，包括电解槽和电解极板，电解极板为矩形，阴阳极板均固定，阴极板两侧设置挡板，电解槽外连接循环泵，循环泵使得电解槽内电解液循环流动，电解槽底部连接铅收集槽；电解槽底部为锥形，铅收集槽与电解槽底部通过螺旋连接；阴极板两侧设置挡板， 阴极板上设置的挡板高度为相邻极板间距的5～20％，相邻两个挡板间的距离为挡板高度的10～30倍。
2.一种用于权利要求1所述的方法的装置，包括电解槽和电解极板，其特征在于，电解极板为矩形，阴阳极板均固定，阴极板两侧设置挡板，电解槽外连接循环泵，循环泵使得电解槽内电解液循环流动，电解槽底部连接铅收集槽；电解槽底部为锥形，铅收集槽与电解槽底部通过螺旋连接；阴极板上设置的挡板高度为相邻极板间距的5～20％，相邻两个挡板间的距离为挡板高度的10～30倍。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，阴极板材质为石墨、不锈钢或铝，阳极板材质为钛或石墨。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113913872B (zh) * 2020-07-10 2024-06-21 刘强 一种废铅酸蓄电池再生铅集成化电解装置
CN114959799A (zh) * 2022-06-13 2022-08-30 江西金德铅业股份有限公司 一种铅电解阳极板低温熔炼装置

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101250720A (zh) * 2007-11-30 2008-08-27 浙江工业大学 一种电解还原再生废铅酸蓄电池含铅膏泥中铅资源的方法
CN201141042Y (zh) * 2007-11-20 2008-10-29 浙江工业大学 一种用于含铅膏泥阴极还原再生铅的电化学反应器
CN101538723A (zh) * 2009-02-13 2009-09-23 深圳市龙澄高科技环保有限公司 一种高效回收重金属离子的电解装置
JP2012072481A (ja) * 2010-09-27 2012-04-12 Jx Nippon Mining & Metals Corp 鉛の電解方法
CN202450164U (zh) * 2011-12-16 2012-09-26 浙江汇同电源有限公司 一种用脉冲电源回收废旧铅蓄电池中铅的装置
CN102787330A (zh) * 2012-08-04 2012-11-21 昆明理工大学 一种电解方法
CN103510109A (zh) * 2013-10-24 2014-01-15 北京化工大学 自重力接触电解法回收废铅酸电池含铅板栅的方法
CN204162803U (zh) * 2014-08-29 2015-02-18 郴州市康元金属制品有限公司 铅电解液循环系统

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN205741227U (zh) * 2016-07-02 2016-11-30 芜湖恒昌铜精炼有限责任公司 一种阳极自动加料的铜精炼电解槽

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201141042Y (zh) * 2007-11-20 2008-10-29 浙江工业大学 一种用于含铅膏泥阴极还原再生铅的电化学反应器
CN101250720A (zh) * 2007-11-30 2008-08-27 浙江工业大学 一种电解还原再生废铅酸蓄电池含铅膏泥中铅资源的方法
CN101538723A (zh) * 2009-02-13 2009-09-23 深圳市龙澄高科技环保有限公司 一种高效回收重金属离子的电解装置
JP2012072481A (ja) * 2010-09-27 2012-04-12 Jx Nippon Mining & Metals Corp 鉛の電解方法
CN202450164U (zh) * 2011-12-16 2012-09-26 浙江汇同电源有限公司 一种用脉冲电源回收废旧铅蓄电池中铅的装置
CN102787330A (zh) * 2012-08-04 2012-11-21 昆明理工大学 一种电解方法
CN103510109A (zh) * 2013-10-24 2014-01-15 北京化工大学 自重力接触电解法回收废铅酸电池含铅板栅的方法
CN204162803U (zh) * 2014-08-29 2015-02-18 郴州市康元金属制品有限公司 铅电解液循环系统

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