CN108715936B - 一种铅膏湿法清洁处理的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种铅膏湿法清洁处理的方法,该方法以醋酸盐溶液为配位浸出剂,对铅膏进行配位浸出,得到含铅浸出液及浸出渣。浸出液不经净化直接采用隔膜电积技术提取铅。隔膜电解结束后,阴极得到99.9%以上的电铅,阳极液与阴极电解贫化液合并可返回作为配位浸出剂使用,实现工艺流程的闭路循环。该工艺可以对废铅酸蓄电池中的铅膏进行清洁高效处理,直接得到纯度较高的电铅产品,铅膏中的硫以不溶性硫酸盐被固定在浸出渣中。本发明的技术方案具有原料适应性强、工艺流程简单、有价元素回收率高、清洁环保的突出优点。

Description

一种铅膏湿法清洁处理的方法
技术领域
本发明属于湿法冶金领域,具体涉及一种铅膏湿法清洁处理的方法。
背景技术
在铅的消费结构中,铅酸蓄电池的耗铅量占铅总消耗量的85%左右。我国铅蓄电池产量约占世界产量的1/3,每年报废的蓄电池达150万吨以上,形成一个巨大的可再生铅资源。
废铅酸蓄电池通常含11%~30%的废电解液、24%~30%的铅或铅合金板栅、30%~40%的铅膏及22%~30%的有机物。其中,铅膏主要是极板上活性物质经过充放电使用后形成的料浆状物质,主要由PbSO4(约50%)、PbO2(约28%)、 PbO(约9%)及Pb(约4%)等构成,通常还含有少量Sb(约0.5%)。铅膏是废铅蓄电池中成分最复杂的组成部分,它既是污染环境的有害物质,也是一种重要的含铅二次资源,实现其资源化、减量化回收利用意义重大。
目前废铅酸蓄电池的处理工艺可分为火法冶金和湿法冶金两种。火法冶金主要是将其作为炼铅原料,与铅精矿一道搭配入火法铅冶炼系统回收铅。也可先用脱硫剂将铅膏中的PbSO4预先转化为Pb2CO3,再在较低的温度下进行火法冶炼回收铅。但通常转化不完全,一般会有5%左右的PbSO4残留在转化后的铅膏中,在熔炼中会产生SO2。火法冶金工艺处理铅膏不仅能耗高,而且易产生SO2、挥发性铅尘等大气污染物,熔炼烟气处理成本高;湿法回收工艺是目前最常见的铅膏处理方法,主要是以Na2CO3或NaHCO3为脱硫剂,在强搅拌条件下将铅膏中 PbSO4转化为PbCO3,再对其焙烧得到黄丹(PbO)或配入硅氟酸体系电解得到铅粉。但实践证明,铅膏湿法处理工艺也存在转化率低、废水排放量大,电解时易释放HF等有毒有害气体等问题。目前,随着国家对环境保护力度的不断提高,开发出一种清洁、高效的废铅酸蓄电池铅膏处理新工艺是该领域的一个重要课题,具有重要的经济及环境效应。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种废铅酸蓄电池中铅膏的湿法清洁处理方法,以实现铅膏中铅的清洁、高效回收。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
步骤一:铅膏的配位浸出
以醋酸盐溶液为配位浸出剂对铅膏进行配位浸出,浸出结束后固液分离,得到含铅配合物的浸出液及浸出渣;
步骤二:浸出液隔膜电积提取铅
将步骤一得到的含铅配合物的浸出液作为阴极电解液,以含醋酸根的混合液为阳极电解液进行隔膜电积提取铅;
步骤三:电解贫化液后处理
电积结束后,将阴、阳极室得到的电解贫化液合并,并添加氧化物反应获得再生醋酸盐溶液返回步骤一作为配位浸出剂使用。
本发明的技术方案,首先以醋酸盐溶液为配位浸出剂,对废铅酸蓄电池中的铅膏直接进行配位浸出,得到含铅配合物的浸出液及浸出渣。浸出液可不经净化直接采用隔膜电解技术提取铅。隔膜电解结束后,阴极可直接得到99.9%以上的电铅,阳极电解贫化液与阴极电解贫化液合并后,可返回作为配位浸出剂使用,实现工艺流程的闭路循环。该工艺可以对废铅酸蓄电池中的铅膏进行清洁高效处理,直接得到纯度较高的电铅产品,铅膏中的硫则以不溶性硫酸盐被固定在浸出渣中。本发明处理方法具有原料适应性强、工艺流程简单、铅回收率高、清洁环保的突出优点。
本发明进一步包括以下优选的技术方案:
优选的方案,所述的步骤一中醋酸盐溶液中溶质为由醋酸钙或醋酸钡中的至少一种与醋酸铵组成的混合物。
发明人首创的发现,醋酸铵对浸出效率的提升作用很大,且发现其在参与配位浸出PbSO4时,起重要作用的不仅是醋酸根离子(AC-),更关键还需要有NH4 +离子。发现人尝试采用醋酸、醋酸钡、醋酸钠、醋酸钙等对PbSO4进行浸出时,发现浸出率都较低,但是当在浸出过程中加入氨水或醋酸盐溶液中含醋酸铵时即可获得高浸出效率。
进一步的优选,所述醋酸盐溶液中,醋酸钙和/或醋酸钡的量为将铅膏中的硫酸根全部形成为硫酸钙和/或硫酸钡所需理论量的1倍及以上。
在实际操作中,加入的醋酸钙和/或醋酸钡中的Ca2+/Ba2+在本次浸出未完全沉淀完时,可以在后续溶液回用到浸出时继续用于沉淀SO4 2-,此时可根据溶液中剩余Ca2+/Ba2+的量,再计算补加相应的醋酸钙和/或醋酸钡,因此在本发明循环体系过程中,醋酸钙和/或醋酸钡的量中只要达到所需的理论量后能够将SO4 2-完全沉淀后,过量的Ca2+/Ba2+可继续用于后续批次的硫酸铅渣的处理,即不会造成资源浪费,也不会对效率产生影响。
作为更进一步的优选,所述醋酸盐溶液中,醋酸钙和/或醋酸钡的量为将铅膏中的硫酸根全部形成为硫酸钙和/或硫酸钡所需理论量的1.0~3.5倍。
作为更进一步的优选,所述醋酸盐溶液中,醋酸钙和/或醋酸钡的量为将铅膏中的硫酸根全部形成为硫酸钙和/或硫酸钡所需理论量的1.5~3倍。
优选的方案,所述醋酸盐溶液中,按摩尔比计;醋酸铵:(醋酸钙+醋酸钡) ≥1。
进一步的优选,所述醋酸盐溶液中,按摩尔比计;醋酸铵:(醋酸钙+醋酸钡) =1~5:1。
发明人实验发现,只要加入醋酸铵的量为(醋酸钙+醋酸钡)的量的1倍以上,即可获得98%以上的浸出效率,当然醋酸铵的加入量对硫酸铅的浸出率还有一定影响,随醋酸铵的加入量增大而增大,当加入的醋酸铵增加到理论量的4 倍时,即可使硫酸铅的浸出率99.5%以上,当加入的醋酸铵增加到理论量的5倍后,硫酸铅的浸出率增加速度变缓,继续增加醋酸铵的用量,硫酸铅浸出率的增加量不多。
作为更进一步的优选,所述醋酸盐溶液中,按摩尔比计:醋酸铵:(醋酸钙+ 醋酸钡)=1.5~4:1。
优选的方案,所述的步骤一中浸出温度为20~90℃。
进一步的优选,所述的步骤一中浸出温度为25~80℃。
优选的方案,所述的步骤一中浸出时间为30~180min。
进一步的优选,所述的步骤一中浸出时间为30~160min。
作为更进一步的优选,所述的步骤一中浸出时间为30~90min。
优选的方案,所述的步骤一中,铅膏与醋酸盐溶液的固液质量体积比为1:3~9(g:ml),
进一步的优选,所述的步骤一中,铅膏与醋酸盐溶液的固液质量体积比为 1:5~8(g:ml)。
优选的方案,将步骤一得到的含铅配合物的浸出液泵入隔膜电解槽中的阴极室作为阴极电解液,以含醋酸根的混合液为阳极电解液,进行隔膜电积提取铅。
优选的方案,所述隔膜为阴离子膜。
优选的方案,所述的步骤二中隔膜电积时,电流密度为50A/m2~500A/m2
进一步的优选,所述的步骤二中隔膜电积时,电流密度为150~450A/m2
作为更进一步的优选,所述的步骤二中隔膜电积时,电流密度为150~200 A/m2
优选的方案,所述的步骤二中隔膜电积时,温度为20~80℃。
进一步的优选,所述的步骤二中隔膜电积时,温度为30~50℃。
优选的方案,所述的步骤二中隔膜电积时,异极距为3~12cm,
进一步的优选,所述的步骤二中隔膜电积时,异极距为4~8cm。
优选的方案,所述的步骤二中,阴极为石墨板、钛板、镀钌钛板、不锈钢板、铅始极片中的一种。
优选的方案,所述的步骤二中,阳极为栅栏状阳极。
进一步的优选,所述栅栏状阳极由n根栅栏棒组成,所述n≥2,所述任意相邻两根栅栏棒的间距为1~3cm。
发明人发现,栅栏棒的间距对电积有一定的影响,间距过大,则其与阴极形成的电场不均匀,得到的阴极电积产物形貌不佳;间距过小,则其与平板状阳极效果相近,阳极易钝化、槽压升高较快。
作为更进一步的优选,所述n为3~5。
在本发明中,栅栏状阳极的栅栏棒处于同一平面上。
作为更进一步的优选,所述任意相邻两根栅栏棒的间距为1~2cm。
优选的方案,所述阳极材质为石墨、钛、镀钌钛中的一种。
优选的方案,所述的步骤二中隔膜电积时,电积周期≥20h/次。
进一步的优选,所述的步骤二中隔膜电积时,电积周期为20~30h/次。
作为更进一步的优选,所述的步骤二中隔膜电积时,电积周期为22~24h/ 次。
优选的方案,所述的步骤二中,含醋酸根的混合液为醋酸铵与醋酸的混合溶液。
进一步的优选,所述含醋酸根的混合液中醋酸铵的浓度为1~8mol/L,所述醋酸的浓度为0.1~2mol/L。
作为更进一步的优选,所述含醋酸根的混合液中醋酸铵的浓度为 3.5~6.5mol/L,所述醋酸的浓度为0.5~1.5mol/L。
优选的方案,阳极电解液按阴极电解液的等体积配取。
优选的方案,所述的步骤三中,添加的氧化物为CaO和/或BaO。
作为进一步的优选,添加CaO和/或BaO反应获得再生醋酸盐溶液中,醋酸钙和/或醋酸钡的量为将铅膏中的硫酸根全部形成为硫酸钙和/或硫酸钡所需理论量的1.0~3.5倍。
本发明相对现有技术的优势及带来的有益技术效果:
本发明针对现有废铅酸蓄电池中铅膏火法、湿法处理工艺存在“流程长、金属回收率低、成本高、污染重”的现状,提出了一种以醋酸根离子为提取铅膏中铅的“载体”,并以醋酸铵+醋酸钙和/或醋酸钡的浸出组合,既实现铅膏中铅的选择性浸出,同时又能将铅膏中的硫酸根固定。得到的醋酸铅浸出液通过特定的隔膜电解体系电解及电解贫化液后处理,可直接得到电铅的同时又能再生醋酸铵+ 醋酸钙和/或醋酸钡溶液体系返回浸出,实现了流程的闭路循环。
本发明技术主要通过如下方案实现的:首先优选出醋酸铵+醋酸钙和/或醋酸钡的配合浸出溶液体系,一方面将铅膏中PbSO4中的Pb2+浸出转化为稳定的 Pb(Ac)i 2-i(i=1,2,3,4)离子,同时释放出的SO2-则与Ca2+和/或Ba2+形成为CaSO4和/或BaSO4沉淀而被固定,一步实现了铅膏中PbSO4中Pb2+的配位分离;另一方面,铅膏中以PbO、PbO2及Pb形式存在的铅也可被醋酸根配位浸出而进入溶液,少量的Sb则不能被浸出而留在浸出渣中,从而实现了铅、锑的一步分离,也使得到的铅配位浸出液中几乎无其它杂质金属离子,可直接用于下一步的提铅处理;
同时,针对铅变价离子多、常规电解时Pb2+易在阳极发生氧化反应形成难溶 PbOx阻碍反应进行的问题,本发明提出采用隔膜电解技术将Pb(Ac)i 2-i(i=1,2,3,4) 配位浸出液直接隔膜电解得到高纯度电铅产品,阳极表面无Pb2+氧化反应的产生,不存在常规方法易生成PbOx导致阳极钝化而无法继续电积回收铅的问题。此外,通过大量实验研究发现,采用特定形状的栅栏状阳极,也有利于避免电解时阳极表面PbOx的产生。本发明中,阳极反应为:4OH--4e=2H2O+O2;阳极液再生出 HAc,电解结束后,阴阳极电解贫化液合并加入适量的CaO和/或BaO后,又再生出醋酸铵+醋酸钙和/或醋酸钡的配合浸出体系,可直接用于下一阶段铅膏的浸出,整个过程中醋酸根离子不消耗,而仅起到将铅膏中的Pb提取分离的“载体”的作用。
在本发明中,铅的浸出率≥98%,通过隔膜电积提取铅所得电铅的纯度≥99.9%。
本发明中各个步骤有效衔接,协同配合,发明人通过大量实验工作,获得了本领域技术人员难以预料到的技术效果。本发明的发明人偶然发现可以使用醋酸铵+醋酸钙和/或醋酸钡的配合浸出体系作为回收废铅酸蓄电池铅膏中铅的有效“载体”,并通过对处理各工艺阶段的不断改进,使其相互配合,环环相扣,才获得了本发明的效果,耗费了发明人大量的心血。
具体实施方式
以下实施例旨在进一步说明本发明,但本发明并不限于下述实施例。
实施例1
湖南某公司提供的废铅酸蓄电池中的铅膏成分及含量(质量百分比)为:PbSO453%、PbO2 29%、PbO 11%、Pb 6%及Sb 0.7%。
取该铅膏100g,以醋酸铵与醋酸钙配成的浸出液进行搅拌浸出。浸出温度为40℃,固(g)液(ml)比为1:5,浸出时间为90min。其中加入醋酸钙的量为将该铅膏中PbSO4中SO4 2-全部形成为CaSO4所需理论量的1.5倍,醋酸铵与醋酸钙的摩尔量之比为1.5:1。浸出结束后液固分离,分析滤液中Pb2+的浓度,计算得其浸出率为98.1%,分析渣中CaSO4及Sb的含量可计算得铅膏中SO4 2-在渣中的固定率为99.1%,而接近100%的Sb被保留在渣中未被浸出。在同等条件下,再进行5批次的浸出试验,共收集浸出液3.1L,将得到的浸出液全部泵入到隔膜电解槽中的阴极室作为阴极电解液,另外配置3.5mol/L的醋酸铵及0.5 mol/L醋酸的混合溶液3.0L加入隔膜电解槽中的阳极室作为阳极电解液进行阴离子隔膜电积提取铅。隔膜电积时电流密度为150A/m2,温度30℃,异极距4cm, 铅始极片为阴极,阳极为由4石墨棒经铜夹联结组成的栅栏状阳极,棒状栅栏间距1cm。在此条件下隔膜电积24h。电解结束后在阴极获得形貌致密平整的电铅,电流效率为98.5%。所得电铅的纯度为99.95%。电解过程中槽电压一直维持稳定为2.1~2.3V,阳极表面也无固体产物析出。
实施例2
云南某公司提供的废铅酸蓄电池中的铅膏成分及含量(质量百分比)为: PbSO456%、PbO2 22%、PbO 18%、Pb 3%及Sb 0.5%。
取上述铅膏200g作为原料备用。将实施例1中阴、阳极室内的电解贫化液合并后,量取合并后溶液1200ml,并向其中加入BaO,常温搅拌30min。其中,加入的BaO的量为将上述200g铅膏中的SO4 2-全部形成为硫酸钡所需理论量的 1.2倍。之后,将200g铅膏加入到上述溶液中进行配位浸出。浸出温度为50℃, 120min后结束浸出反应,并浸出液固分离。分析浸出液中铅离子的含量,计算得铅浸出率为98.9%。分析渣中BaSO4及Sb的含量可计算得铅膏中SO4 2-在渣中的固定率为99.1%,接近100%的Sb被保留在渣中未被浸出。在同等条件下,再进行4批次的浸出试验,共收集浸出液5.93L,将得到的浸出液全部泵入到隔膜电解槽中的阴极室作为阴极电解液,配置3.5mol/L的醋酸铵及0.8mol/L醋酸的混合溶液6.0L为阳极液进行阴离子隔膜电积提取铅。隔膜电积时电流密度为200 A/m2,温度40℃,异极距5cm,不锈钢板为阴极,阳极为由3根镀钌钛棒经铜夹联结组成的栅栏状阳极,棒状栅栏间距1.5cm。在此条件下隔膜电积22h。电解结束后在阴极获得形貌致密平整的电铅,电流效率为99.3%。所得电铅的纯度为 99.96%。电解过程中槽电压一直维持稳定为2.1~2.3V,阳极表面也无固体产物析出。
实施例3
河南某公司提供的废铅酸蓄电池中的铅膏成分及含量(质量百分比)为: PbSO457%、PbO2 27%、PbO 10%、Pb 5%及Sb 0.8%。
取该铅膏1000g,以醋酸铵与醋酸钡配成的浸出液进行搅拌浸出。浸出温度为80℃,固(g)液(ml)比为1:8,浸出时间为160min。其中加入醋酸钡的量为将该铅膏中PbSO4中SO4 2-全部形成为BaSO4所需理论量的3倍,醋酸铵与醋酸钡的摩尔量之比为4:1。浸出结束后液固分离,分析滤液中Pb2+的浓度,计算得其浸出率为99.5%,分析渣中BaSO4及Sb的含量可计算得铅膏中SO4 2-在渣中的固定率为99.8%,而接近100%的Sb被保留在渣中未被浸出。将得到的浸出液 7993ml全部泵入到隔膜电解槽中的阴极室作为阴极电解液,另外配置6.5mol/L 的醋酸铵及1.5醋酸mol/L的混合溶液8.0L为阳极液进行阴离子隔膜电积提取铅。隔膜电积时电流密度为450A/m2,温度50℃,异极距8cm,镀钌钛板为阴极,阳极为阳极由5根镀钌钛棒经铜夹联结组成的栅栏状阳极,棒状栅栏间距3cm。在此条件下隔膜电积24h。电解结束后在阴极获得形貌致密平整的电铅,电流效率为98.2%。所得电铅的纯度为99.93%。电解过程中槽电压一直维持稳定为 2.0~2.4V,阳极表面也无固体产物析出。
对比实施例1
取上述实施例1中的铅膏100g,以醋酸钙配成浸出液进行搅拌浸出。浸出温度40℃,固(g)液(ml)比1:5,浸出时间90min,其中加入醋酸钙的量为将该铅膏中PbSO4中SO4 2-全部形成为CaSO4所需理论量的1.5倍。浸出结束后液固分离,分析滤液中Pb2+的浓度,计算得其浸出率仅49.7%。
对比实施例2
取上述实施例1中的铅膏100g,以醋酸钡配成浸出液进行搅拌浸出。浸出温度40℃,固(g)液(ml)比1:5,浸出时间90min,其中加入醋酸钡的量为将该铅膏中PbSO4中SO4 2-全部形成为CaSO4所需理论量的1.5倍。浸出结束后液固分离,分析滤液中Pb2+的浓度,计算得其浸出率仅43.3%。
对比实施例3
取上述实施例1中的铅膏100g,以醋酸铵与醋酸钙配成的浸出液进行搅拌浸出。浸出温度为40℃,固(g)液(ml)比为1:5,浸出时间为90min。其中加入醋酸钙的量为将该铅膏中PbSO4中SO4 2-全部形成为CaSO4所需理论量的2.0 倍,醋酸铵与醋酸钙的摩尔量之比为0.5:1。浸出结束后液固分离,分析滤液中 Pb2+的浓度,计算得其浸出率为64.8%。
对比实施例4
其他条件与实施例1相同,仅隔膜电积时,电流密度设置为600A/m2。在此条件下电积时阴极表面有气泡产生,判断为发生析氢副反应。而阳极也有少量氯气析出,且槽压迅速升高到4.0V以上;阴极产生疏松多孔不致密,易于从阴极表面脱落。电积8h后,阴极无法成致密板状,电流效率经测定为67.5%。
对比实施例5
取上述实施例1中的铅膏100g,以醋酸铵与醋酸钙配成的浸出液进行搅拌浸出。浸出温度为40℃,固(g)液(ml)比为1:5,浸出时间为90min。其中加入醋酸钙的量为将该铅膏中PbSO4中SO4 2-全部形成为CaSO4所需理论量的1.5 倍,醋酸铵与醋酸钙的摩尔量之比为1.5:1。浸出结束后液固分离,分析滤液中 Pb2+的浓度,计算得其浸出率为98.5%,分析渣中CaSO4及Sb的含量可计算得铅膏中SO4 2-在渣中的固定率为99.3%,而接近100%的Sb被保留在渣中未被浸出。在同等条件下,再进行5批次的浸出试验,共收集浸出液3.04L,将得到的浸出液全部泵入到普通电解槽中作为电解液进行电积提取铅,电积时电流密度为 150A/m2,温度30℃,异极距4cm,铅始极片为阴极,阳极为石墨栅栏状阳极,棒状栅栏间距1cm。在此条件下仅电积到3.6h时,由于阳极表面析出大量褐色油状不溶物,造成槽压不断升高,且该褐色不溶物随着电积时间的延长不断增多,积聚在阴阳极附近,使得阴阳极短路而导致电积无法进行下去。收集阴极产物烘干称重,分析其成分计算得阴极电流效率仅67.4%。
对比实施例6
取上述实施例1中的铅膏100g,以醋酸铵与醋酸钙配成的浸出液进行搅拌浸出。浸出温度为40℃,固(g)液(ml)比为1:5,浸出时间为90min。其中加入醋酸钙的量为将该铅膏中PbSO4中SO4 2-全部形成为CaSO4所需理论量的1.5 倍,醋酸铵与醋酸钙的摩尔量之比为1.5:1。浸出结束后液固分离,分析滤液中 Pb2+的浓度,计算得其浸出率为98.9%,分析渣中CaSO4及Sb的含量可计算得铅膏中SO4 2-在渣中的固定率为99.2%,而接近100%的Sb被保留在渣中未被浸出。在同等条件下,再进行5批次的浸出试验,共收集浸出液3.2L,将得到的浸出液全部泵入到隔膜电解槽中的阴极室作为阴极电解液,另外配置3.5mol/L 的醋酸铵及0.5mol/L醋酸的混合溶液3.0L为阳极液进行阴离子隔膜电积提取铅。隔膜电积时电流密度为150A/m2,温度30℃,异极距4cm,铅始极片为阴极,阳极为石墨板阳极。在此条件下隔膜电积到10h时,在阳极板表面已能明显观察到覆盖有一层褐色不溶物,槽压由刚开始电积时的2.1V升至3.2V。继续电积时,槽压继续升高,阳极表面褐色不溶物增加加剧,阴极表面析出铅形貌逐渐恶化,只能停止电积反应。收集阴极产物烘干分析,计算得阴极电流效率79.1%。
对比实施例7
取上述实施例1中的铅膏100g,以醋酸铵与醋酸钙配成的浸出液进行搅拌浸出。浸出温度为40℃,固(g)液(ml)比为1:5,浸出时间为90min。其中加入醋酸钙的量为将该铅膏中PbSO4中SO4 2-全部形成为CaSO4所需理论量的1.5 倍,醋酸铵与醋酸钙的摩尔量之比为1.5:1。浸出结束后液固分离,分析滤液中Pb2+的浓度,计算得其浸出率为98.6%,分析渣中CaSO4及Sb的含量可计算得铅膏中SO4 2-在渣中的固定率为99.0%,而接近100%的Sb被保留在渣中未被浸出。在同等条件下,再进行5批次的浸出试验,共收集浸出液3.1L,将得到的浸出液全部泵入到隔膜电解槽中的阴极室作为阴极电解液,另外配置3.5mol/L 的醋酸铵及0.5mol/L醋酸的混合溶液3.0L为阳极液进行阴离子隔膜电积提取铅。隔膜电积时电流密度为150A/m2,温度30℃,异极距4cm,铅始极片为阴极,阳极为由两根石墨棒通过铜导电夹联结而成的栅栏状阳极,石墨棒间距为5cm。在此条件下隔膜电积到12h时,在阳极板表面已能明显观察到覆盖有一层褐色不溶物,槽压由刚开始电积时的2.0V升至3.5V。继续电积时,槽压继续升高,阳极表面褐色不溶物增加加剧,阴极表面析出铅形貌逐渐恶化,只能停止电积反应。收集阴极产物烘干分析,计算得阴极电流效率73.4%。

Claims (9)

1.一种铅膏湿法清洁处理的方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤一:铅膏的配位浸出
以醋酸盐溶液为配位浸出剂对铅膏进行配位浸出,浸出结束后固液分离,得到含铅配合物的浸出液及浸出渣;
醋酸盐溶液中溶质为由醋酸钙或醋酸钡中的至少一种与醋酸铵组成的混合物;
所述醋酸盐溶液中,按摩尔比计:醋酸铵:(醋酸钙+醋酸钡)=1~5: 1;
步骤二:浸出液隔膜电积提取铅
将步骤一得到的含铅配合物的浸出液作为阴极电解液,以含醋酸根的混合液为阳极电解液进行隔膜电积提取铅;阳极为栅栏状阳极;
步骤三:电解贫化液后处理
电积结束后,将阴、阳极室得到的电解贫化液合并,并添加氧化物反应获得再生醋酸盐溶液返回步骤一作为配位浸出剂使用。
2.根据权利要求1所述一种铅膏湿法清洁处理的方法,其特征在于:
所述醋酸盐溶液中,醋酸钙和/或醋酸钡的量为将铅膏中的硫酸根全部形成为硫酸钙和/或硫酸钡所需理论量的1倍及以上;
所述醋酸盐溶液中,按摩尔比计;醋酸铵:(醋酸钙+醋酸钡)≥1。
3.根据权利要求2所述一种铅膏湿法清洁处理的方法,其特征在于:
所述醋酸盐溶液中,醋酸钙和/或醋酸钡的量为将铅膏中的硫酸根全部形成为硫酸钙和/或硫酸钡所需理论量的1~3.5倍。
4.根据权利要求1所述一种铅膏湿法清洁处理的方法,其特征在于:
所述的步骤一中,铅膏与醋酸盐溶液的固液质量体积比为1:3~9(g:ml);
所述的步骤一中,浸出温度为20~90℃;
所述的步骤一中,浸出时间为30~180min。
5.根据权利要求1所述一种铅膏湿法清洁处理的方法,其特征在于:
所述的步骤二中隔膜电积时,电流密度为50 A/m2~500 A/m2
所述的步骤二中隔膜电积时,温度为20~80℃,
所述的步骤二中隔膜电积时,异极距为3~12 cm,
所述的步骤二中隔膜电积时,电积周期≥20 h/次。
6.根据权利要求1所述一种铅膏湿法清洁处理的方法,其特征在于:
所述栅栏状阳极由n根栅栏棒组成,所述n≥2,任意相邻两根栅栏棒的间距为1~3 cm。
7.根据权利要求1所述一种铅膏湿法清洁处理的方法,其特征在于:
所述的步骤二中,阴极为石墨板、钛板、镀钌钛板、不锈钢板、铅始极片中的一种;
所述阳极材质为石墨、钛、镀钌钛中的一种;
所述隔膜为阴离子膜。
8.根据权利要求1所述一种铅膏湿法清洁处理的方法,其特征在于:所述的步骤二中,含醋酸根的混合液为醋酸铵与醋酸的混合溶液;
所述含醋酸根的混合液中醋酸铵的浓度为1~8 mol/L,醋酸的浓度为0.1~2 mol/L。
9.根据权利要求1所述一种铅膏湿法清洁处理的方法,其特征在于:所述的步骤三中,添加的氧化物为CaO和/或BaO;
添加CaO和/或BaO反应获得再生醋酸盐溶液中,醋酸钙和/或醋酸钡的量为将铅膏中的硫酸根全部形成为硫酸钙和/或硫酸钡所需理论量的1.0~3.5倍。
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