CN114341403A - 从含铅电解质中回收金属 - Google Patents
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Abstract
通过如下过程从含铅电解质中回收贵重金属(尤其是铜和银)：将电解质进料到具有高表面积阴极的电化学抛光反应器中，在该高表面积阴极处控制电极电位以优先还原铜和银并形成预处理的富铅电解质，然后可以对其进行电化学铅回收。
Description
技术领域
本申请要求我们于2019年8月1日提交的序列号为62/881,743的待审美国临时申请的优先权，该美国临时申请通过引用并入本文。
技术领域
本公开涉及用于从电解质中回收各种金属的组合物、方法和装置，尤其是因为它涉及例如从含铅离子的电解质中去除和/或回收铜和银。
背景技术
背景描述包括可能对理解本公开有用的信息。这并不是承认本文提供的任何信息是现有技术或与当前要求保护的发明相关，或者任何具体或隐含引用的出版物都是现有技术。
本文中的所有出版物和专利申请均通过引用并入本文，其程度如同每个单独的出版物或专利申请被具体地和单独地指示通过引用而并入。在并入参考文献中的术语的定义或使用与本文提供的该术语的定义不一致或相反的情况下，则适用本文提供的该术语的定义，而参考文献中的该术语的定义不适用。
已经进行了各种努力以摆脱冶炼操作并在从铅酸电池中回收和精炼铅中使用更环保的解决方案。例如，美国专利No.4,927,510(授予Olper和Fracchia)教导了在脱硫工艺之后从电池污泥中基本上以纯金属形式回收所有铅。不幸的是，这样的方法需要使用含氟电解质，这是有环境问题的。为了克服与含氟电解质相关的一些困难，已将脱硫的铅活性材料溶解在甲磺酸中，如美国专利No.5,262,020(授予Masante和Serracane)和美国专利No.5,520,794(授予Gernon)中所述。然而，由于硫酸铅在甲磺酸中的溶解性相当差，因此上游脱硫是必要的，并且残留的不溶性物质通常会降低总产率，从而成为一种经济上没有吸引力的工艺。为了改善与硫酸铅相关的至少一些方面，可以如国际专利申请公开No.WO2014/076544(授予Fassbender等人)中所述添加氧和/或甲磺酸铁，或可以如在国际专利申请公开No.WO 2014/076547(授予Fassbender等人)中所教导生产混合氧化物。然而，尽管提高了产量，但仍然存在一些缺点。其中，这些工艺中的溶剂再利用通常需要额外的努力，并且残留的硫酸盐仍然作为废物而损失。此外，在工艺异常情况或停电期间(这在电解铅回收中并不少见)，在传统的电解回收操作中，电镀的金属铅会重新溶解到电解质中，除非去除阴极并剥落铅，使得进行批量操作是很有问题的。
大多数上述问题已经通过集成工艺得以克服，该工艺在脱硫之前或之后对铅膏进行脱硫并还原二氧化铅，并且其中产生可溶于链烷磺酸电解质中的铅离子物质，如WO2016081030和WO 2016183428中所述。有利地，此类工艺允许在移动的阴极上连续生产具有相对高纯度的铅。然而，由于通常在此类工艺的电解质中存在比铅更贵重的金属(例如铜、银)，因此这些金属的共镀将限制此类工艺所能达到的纯度。不幸的是，比铅更贵重的金属的选择性回收通常是有问题的，因为与铅相比，这些金属通常以非常低的浓度存在。例如，典型的铅电解质可具有20-200g/l的铅离子浓度，而银和铜离子的存在浓度分别约为5mg/l和8mg/l。
因此，即使已知了从电解质中回收铅的系统和方法，少量的更贵重金属例如银和/或铜也可能降低电化学生产的金属铅的纯度。因此，仍然需要提高铅纯度和/或从工艺电解质中回收低浓度的贵重金属的改进系统。
发明内容
发明人已经发现了能够从包含大量铅离子的电解质中去除和/或回收贵重金属，尤其是铜和银的各种装置、系统和方法。
在本发明主题的一个方面，发明人考虑了一种处理富铅电解质的方法，该方法包括将富铅电解质进料到具有阳极和高表面积阴极的电化学抛光反应器中的步骤。在预期的方法中，富铅电解质包含至少一种其他金属离子，其具有比铅的电极电位更高的电极电位(例如，铜和/或银)。在另一个步骤中，将低电流施加到高表面积阴极以在高表面积阴极上还原其他金属离子，从而产生预处理的富铅电解质。
最典型地，然后可以在电化学生产反应器中还原预处理的富铅电解质中的铅离子以生产金属铅。在一些实施方案中，富铅电解质具有至少20g/L、或至少50g/L、或至少100g/L的铅离子浓度，而富铅电解质具有小于10mg/l的铜和/或银的金属离子浓度。
关于电极，预期高表面积阴极将包括碳毡、泡沫型玻璃碳、碳布、剥离石墨、碳纳米管或石墨烯。优选地，高表面积阴极被配置为流通阴极。最典型地，阳极包括钛或其他合适的材料。最典型地，对于100cm2电池，低电流是低于400mA、或低于300mA、或低于200mA的电流，而在优选方面，低电流产生等于或小于4mA/cm2，或等于或小于3mA/cm2，或等于或小于2mA/cm2的电流密度。从不同的角度来看，电极电位的控制用于在相对高浓度的较不贵重金属的存在下优先还原所选择的较贵重金属离子。
在进一步的方面，预处理的富铅电解质中的至少一种其他金属离子的浓度等于或小于10ppb，或等于或小于5ppb，或等于或小于1ppb。此外，预期将富铅电解质进料到电化学抛光反应器中的步骤可以与在电化学生产反应器中还原预处理的富铅电解质中的铅离子的步骤同时进行，从而连续生产金属铅。最优选地，由预处理的富铅电解质电化学生产的铅具有至少99.99％、或至少99.999％、或至少99.9999％、或至少99.99999％的纯度。
通过以下对优选实施方案的详细描述以及附图，各种目的、特征、方面和优点将变得更加明显，在附图中相同的数字代表相同的部件。
附图说明
图1示意性地描绘了选定离子相对于在阴极发生的反应的半电池电势。
图2示意性地描绘了根据本发明主题的电解池的示例性实验室规模配置。
图3是根据本发明主题的电解池的示例性实验室规模配置的照片。
图4是描绘根据本发明主题的电解池中Ag/Cu浓度相对于电流的示例性结果的图线。
图5是描绘使用根据本发明主题的电解池回收Ag/Cu的示例性结果的图线。
图6提供了与本文提出的方法相关的各种计算。
具体实施方式
发明人现在已经发现，可以对含铅离子的电解质进行预处理，以降低给定电解质中比铅更贵重的那些金属(即，在给定的电解质中具有更大正极电位的金属)的金属离子含量。因此，这种经预处理的电解质将能够电化学生产非常高纯度的金属铅。此外，去除比铅更贵重的金属也可以回收有价值的商品，尤其是铜和银。图1示例性地描绘了选定离子相对于它们在阴极处发生的反应的半电池电势。
例如，在本发明主题的一个优选方面，富铅电解质包含烷烃磺酸(优选甲磺酸)，并且铅离子以约20-200g/L之间的浓度存在于电解质中。最典型地，富铅电解质将进一步包含浓度为约5-10mg/L的铜离子和浓度为约3-8mg/L的银离子。然后将富铅电解质进料到电化学抛光反应器(该电化学抛光反应器包括阳极和配置为流通电极的高表面积阴极)，并以低电流密度(例如，小于5mA/cm2)使用低电流(例如，小于500mA)将铜和银镀覆在高表面积阴极上。当然，应当理解，铜和银可以单独镀覆，或一起镀覆，如下面更详细描述的。
关于合适的电化学抛光反应器，预期反应器通常被配置为允许连续处理富铅电解质。因此，合适的电化学抛光反应器可被配置为一次流通式反应器，或配置为具有缓冲罐的流通式反应器，富铅电解质从该缓冲罐再循环。在较不优选的方面，电化学抛光反应器也可以被配置成以间歇方式操作以预处理富铅电解质。不管具体配置如何，通常优选的是，电化学抛光反应器中的阴极包括高表面积(例如，0.2-0.8m2/g)阴极。在大多数情况下，这种高表面积阴极将包括(活性)碳毡、石墨毡、泡沫型玻璃碳、剥离石墨、碳纳米管和/或石墨烯，并且将具有允许富铅电解质流过阴极的孔隙率(最典型的是穿过阴极的厚度)。因此，预期的高表面积阴极可具有至少0.1m2/g、或至少1.0m2/g、或至少10m2/g、或至少50m2/g、或至少100m2/g、或至少200m2/g、至少500m2/g、至少1,000m2/g、或甚至更大的表面积。例如，合适的高表面积阴极将具有最小长度(如在电解质的入口和出口之间测量的)为至少1mm、或至少2mm、或至少3mm、或至少5mm、或至少10mm、或至少25mm、或至少50mm、或甚至更大的流通路径。更进一步通常优选的是，高表面积阴极的高度和/或宽度是高表面积阴极厚度的至少10倍、或至少20倍、或至少40倍、或至少100倍。因此，从不同的角度来看，预期的高表面积阴极通常将被配置为厚片，并且电解质的流动将穿过高表面积阴极的厚度。
如将容易理解的，碳毡或其他高表面积材料可以联接至诸如不锈钢网的导电载体。图2描绘了具有两个端板以及不锈钢网的电化学抛光反应器的示例性示意图，在两个端板之间设置有带有通气孔的入口和出口，石墨毡导电地附接到不锈钢网。出口板还可包括涂覆有铱的钛网阳极。图3是根据图2的用于以下进一步详细描述的实验中的试验电池的照片。
最典型地，抛光反应器将被配置为使得富铅电解质中的至少60％、或至少70％、或至少80％、或至少90％、或至少95％、或至少98％的铜和/或银以允许在下游铅还原反应器中在阴极处连续回收铅的流速沉积在流通阴极上。因此，抛光反应器可具有多个电解槽(通常并联运行)。然而，在其他实施方案中，一个或多个抛光反应器也可以分批方式操作以适应与给料铅还原反应器所需的流速不同的流速。
在操作期间，特别是在以相应低电流密度使用相对低电流的情况下，诸如铜和银的更贵重金属将沉积在高表面积阴极之上和之中。因此，根据特定的操作条件，可以通过控制电流(优选)沉积金属或共同沉积金属，特定金属的特定电极电位和电解质系统将决定沉积类型。然而，如将容易理解的，在铅浓度显着高于更贵重金属的情况下，更贵重金属通常与金属铅共同沉积。例如，当铜离子和银离子被还原为金属铜和银时，铅也将共同沉积，尤其是在铅离子的浓度大于20g/L，或大于50g/L，或更高时大于100g/L的情况下。
当然，应该理解，电解质的性质可以有很大的不同，并且所有已知的电解质都被认为适用于本文，包括那些包含烷烃磺酸、硫酸、氟硼酸或强碱(例如，KOH、NaOH等)的电解质。此外，合适的电解质可以包括各种其他离子物质，最典型的是铅酸电池回收中遇到的金属离子。因此，预期电解质的预处理可以用从铅酸电池再循环中回收铅的任何电解工艺来实施。铅离子在电解质中的存在浓度通常为10-20g/L，或20-50g/L，或50-100g/L，或100-200g/L，或甚至更高。另一方面，更贵重金属通常以等于或小于1g/L、或等于或小于500mg/L、或等于或小于200mg/L、或等于或小于100mg/L，或等于或小于50mg/L，或等于或小于25mg/L，或等于或小于10mg/L的单个浓度存在。
关于电化学抛光反应器，预期具体尺寸通常由待处理的电解质的体积和/或由操作类型(例如，一次流过、再循环、分批处理等)决定。例如，抛光反应器可被配置为具有约50-200mL/分钟、或约200-500mL/分钟、或约500-5000mL/分钟、或约5-50L/分钟甚至更高的电解质流速。因此，阴极工作面积可以在50-200cm2之间，或200-2000cm2之间，或2000-20000cm2之间，甚至更高。此外，应该注意，电化学抛光反应器可以具有多于一个的高表面积阴极，其可以串联布置(以将第一预处理电解质提供给第二阴极)或并联布置。在连续操作需要移除一个阴极同时将电解质流转移到另一个阴极的情况下，使用多个阴极是特别有利的。
最典型地，电化学抛光反应器的操作将是连续的方式或至少到阴极中金属积聚的来自金属的背压将达到预定水平的程度(或高表面积减少预定程度的程度)。最典型地，并且取决于具体的更贵重金属，电流和电流密度将至少在一定程度上变化。然而，通常优选的是，电流和电流密度将实际上尽可能低以优先沉积更贵金属并减少阴极上的铅形成。因此，优选的电流在许多情况下将等于或小于500mA、或等于或小于400mA、或等于或小于350mA、或等于或小于300mA、或等于或小于250mA、或等于或小于200mA、或等于或小于150mA，并且在某些情况下甚至更低。因此，高表面积阴极处的电流密度将通常等于或小于5mA/cm2、等于或小于4mA/cm2、等于或小于3.5mA/cm2、等于或小于3mA/cm2、等于或小于2.5mA/cm2，等于或小于2mA/cm2，甚至更低(其中密度以mA/cm2计，使用高表面材料而不是实际电极表面的外部尺寸计算)。最典型地，含铅电解质中非铅金属的残留量将低于500ppb、或低于300ppb、或低于200ppb、或低于100ppb、或低于50ppb、或低于25ppb、或低于10ppb，或者甚至可以低于使用本领域众所周知的标准检测方法的检测极限。因此，电解质可基本上耗尽电解质中的一种或多种非铅金属(例如，低于100ppb或低于25ppb)。
在又进一步考虑的方面，一种或多种更贵重金属也可以使用离子交换工艺回收。例如，在需要通过离子交换去除铜的情况下，可以使用铜选择性螯合树脂(例如，DOWEXTMM4195)。通常在电化学抛光反应器的上游使用此类树脂。类似地，可以使用银选择性离子交换树脂(例如Chelex-100)去除银离子。这种吸附方法通常将联机实施，使得富铅电解质可以连续流过树脂，然后进入电化学抛光反应器。另一方面，离子交换树脂也可以放置在抛光反应器的下游以其中在流过阴极的还原被终止或中断的情况下减少铜和/或银的穿透。
不管非铅离子去除的具体方式如何，通常优选的是，将金属将作为有价值产品回收。最典型地，由于铅在富铅电解质中的大量存在，铅将成为回收金属的主要成分，因此可以进一步提纯有价值的产品。由于与其他金属相比，铅的熔点非常低，因此可以通过任何热方法从其他金属中去除铅。或者，铅也可以从阴极材料(电)化学地溶解到合适的电解质(例如，硫酸、氟硼酸或甲磺酸)中。
在进一步考虑的方面，应该特别认识到，本文提出的工艺特别适用于铅材料的基于溶剂/电解质的回收工艺，尤其是铅电池回收工艺。此类回收工艺可以具有各种组成部分，例如铅膏的上游脱硫、铅膏的处理(脱硫或未脱硫)以去除或转化二氧化铅、铅膏的热处理以及洗涤和/或干燥步骤。适合与电解质预处理集成的示例性工艺包括在WO 2015/077227、WO 2016/081030、WO 2016/183428和US 62/860,928(全部都通过引用并入本文)中描述的那些工艺。因此，本发明人特别考虑了一种或多种如本文所提供的抛光反应器，其与一个或多个铅还原反应器流体地且在上游联接，其中抛光反应器和铅还原反应器可以同时操作，使得电解质可以从抛光反应器流向铅还原反应器。
此外，应当理解，虽然上述描述主要集中于从含铅离子的电解质中去除/回收银和/或铜，但本文提供的装置和方法也可以更广泛地应用如下任何情况：其中电解质含有浓度比另一种不太贵重金属的浓度更低(并且在许多情况下显著更低)的更贵重(电正性)金属。在这些情况下，应该理解的是，控制电极电位和使用高表面阴极(优选流通式阴极)的组合将有利地允许在较不贵重的金属的存在下在阴极处优先还原更贵重金属。因此，从不同的角度来看，可以从含铅电解质中去除和还原选定的非铅金属(例如，银)，而其他非铅金属(例如，铜)保留在含铅电解质中。
实施例
提供以下实施例以说明本发明主题的方面并且不应解释为以任何方式限制本发明。除非另有说明，否则富铅电解质是通过将脱硫铅膏溶解在甲磺酸中获得的。在大多数情况下，铅离子浓度在20-200mg/L之间，含有约5.2mg/L银和约8mg/L铜。
电化学抛光反应器被配置为如图2和3中示例性描绘的实验室规模流通式电解器。阳极材料是涂覆有铱的钛网，阴极是与石墨毡导电耦接的不锈钢网。石墨毡的工作表面为100cm2，用作如图2所示的流通式阴极，使用100mL/分钟的流速。使富铅电解质在单程封闭系统中通过电池大约6-8小时/天，直到在电极积聚的来自金属的背压限制流动。测试进料和排放溶液的铜浓度和银浓度。使用如表1中所示的用于将离子还原为相应金属的考虑/参数在合适的电流下进行金属的电解回收。更具体地，表1显示了在阴极反应的示例性电极电位，表2显示了在阳极反应的示例性电极电位。表3描绘了用于示例性预处理反应的电池电位。
表1
表2
表3
从图4中的结果可以看出，在200mA(和约2.0mA/cm2的电流密度)的电流下选择性镀覆银，在约350mA(和电流密度约为3.5mA/cm2)的电流下选择性镀覆铜。在查看时间过程或回收时，在约200g/L的铅离子的存在下使用含有约5200ppb银离子和约8000ppb铜离子的溶液，在运行时间的前53小时内，铜和银水平低于检测极限。55小时的运行时间后，流出物中的铜浓度显着增加，而银浓度保持在或低于进料浓度，如图5所见。在分析阴极中的金属时，观察到铅、铜和银的共沉积，其中大约80％的金属是铅，12％的金属是铜，8％的金属是银。图6还提供了本文使用的方程和计算。最后，应该注意的是，本文的工艺不仅适用于铅酸电池回收，而且适用于原铅生产和镀铅的所有工艺。
本文中值范围的记载仅旨在用作单独引用落入该范围内的每个单独值的速记方法。除非本文另有说明，否则每个单独的值都包含在说明书中，如同它在本文中单独引用一样。除非本文另有说明或以其他方式上下文明显矛盾，否则本文所述的所有方法都可以以任何合适的顺序执行。关于本文中的某些实施方案提供的任何和所有示例或示例性语言(例如，“诸如”)的使用仅旨在更好地阐明本公开的全部范围，并且不对以其他方式要求保护的本发明的范围构成限制。说明书中的任何语言都不应被解释为表明任何未要求保护的要素对要求保护的发明的实践必不可少。
本领域技术人员应当清楚，除了已经描述的那些之外，在不背离本文公开的构思的全部范围的情况下，更多的修改是可能的。因此，所公开的主题不受限制，除非在所附权利要求的范围内。此外，在解释说明书和权利要求时，所有术语都应以与上下文一致的最宽泛的可行方式进行解释。特别地，术语“包括”和“包括有”应被解释为以非排他性的方式涉及要素、部件或步骤，表明所涉及的要素、部件或步骤可以存在、或利用或与未明确涉及的其他要素、部件或步骤组合。在说明书权利要求涉及选自由A、B、C……和N组成的组中的至少一项的情况下，文本应解释为只需要组中的一个要素，而不是A加N或B加N等。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种处理电解质的方法，包括：
将所述电解质进料到具有阳极和高表面积阴极的电化学抛光反应器中；
其中所述电解质包含第一金属离子和第二金属离子，其中所述第一金属比所述第二金属更贵重，并且其中所述第一金属离子以比所述第二金属离子更低的浓度存在于所述电解质中，并且其中所述第二金属离子是铅离子；和
控制所述高表面积阴极处的电极电位以在所述第二金属离子的存在下还原所述第一金属离子，从而产生包含所述第二金属并且基本上耗尽所述第一金属的预处理电解质。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述高表面积阴极被配置为流通式阴极。
3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述高表面积阴极包括碳毡、织造或非织造碳布、石墨毡、泡沫型玻璃碳、剥离型石墨、碳纳米管或石墨烯。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述第一金属是银或铜。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述电解质中的所述第一金属浓度等于或小于10mg/ml，并且其中所述电解质中的所述第二金属浓度为至少20g/L。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括在电化学生产反应器中还原所述预处理电解质中的所述第二金属离子的步骤。
7.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述高表面积阴极包括碳毡、织造或非织造碳布、石墨毡、泡沫型玻璃碳、剥离型石墨、碳纳米管或石墨烯。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一金属是银或铜，并且其中所述第二金属是铅。
9.根据权利要求1所述的方法，其中所述电解质中的所述第一金属浓度等于或小于10mg/ml，并且其中所述电解质中的所述第二金属浓度为至少20g/L。
10.根据权利要求1所述的方法，还包括在电化学生产反应器中还原所述预处理电解质中的所述第二金属离子的步骤。
11.一种处理富铅电解质的方法，包括：
将所述富铅电解质进料到具有阳极和高表面积阴极的电化学抛光反应器中，所述高表面积阴极被配置为流通式阴极；
其中所述富铅电解质包含至少一种其他金属离子，所述至少一种其他金属离子的电极电位高于铅的电极电位；和
向所述高表面积阴极施加低电流或控制电极电位以在所述高表面积阴极上还原所述其他金属离子，从而产生预处理的富铅电解质和其上镀覆其他金属的阴极。
12.根据权利要求11所述的方法，还包括在电化学生产反应器中还原所述预处理的富铅电解质中的铅离子以生产金属铅的步骤。
13.根据权利要求11所述的方法，其中所述富铅电解质具有至少20g/L的铅离子浓度，并且其中所述富铅电解质具有小于10mg/L的金属离子浓度。
14.根据权利要求11所述的方法，其中所述富铅电解质具有至少50g/L的铅离子浓度，并且其中所述富铅电解质具有小于10mg/L的金属离子浓度。
15.根据权利要求11所述的方法，其中所述富铅电解质具有至少100g/L的铅离子浓度，并且其中所述富铅电解质具有小于10mg/L的金属离子浓度。
16.根据权利要求11所述的方法，其中所述高表面积阴极包括碳毡、织造或非织造碳布、石墨毡、泡沫型玻璃碳、剥离型石墨、碳纳米管或石墨烯。
17.根据权利要求11或16所述的方法，其中所述高表面积阴极被配置为流通式阴极。
18.根据权利要求11所述的方法，其中所述阳极包括涂覆有RuO2或IrO2的钛。
19.根据权利要求11所述的方法，其中所述至少一种其他金属离子是铜离子或银离子。
20.根据权利要求11所述的方法，其中所述低电流产生等于或小于4mA/cm2的电流密度。
21.根据权利要求11所述的方法，其中所述低电流产生等于或小于3mA/cm2的电流密度。
22.根据权利要求11所述的方法，其中所述低电流产生等于或小于2mA/cm2的电流密度。
23.根据权利要求11所述的方法，其中所述预处理的富铅电解质中的所述至少一种其它金属离子的浓度等于或小于10ppb。
24.根据权利要求11所述的方法，其中所述预处理的富铅电解质中的所述至少一种其他金属离子的浓度等于或小于5ppb。
25.根据权利要求11所述的方法，其中所述预处理的富铅电解质中的所述至少一种其它金属离子的浓度低于检测极限。
26.根据权利要求11所述的方法，其中将所述富铅电解质进料到所述电化学抛光反应器中的步骤与在电化学生产反应器中还原所述预处理的富铅电解质中的铅离子以生产金属铅的步骤同时进行。
27.根据权利要求26所述的方法，其中由所述预处理的富铅电解质电化学生产的铅具有至少99.99％的纯度。
Claims (27)
1.一种处理电解质的方法，包括：
将所述电解质进料到具有阳极和高表面积阴极的电化学抛光反应器中；
其中所述电解质包含第一金属离子和第二金属离子，其中所述第一金属比所述第二金属更贵重，并且其中所述第一金属离子以比所述第二金属离子更低的浓度存在于所述电解质中；和
控制所述高表面积阴极处的电极电位以在所述第二金属离子的存在下还原所述第一金属离子，从而产生包含所述第二金属并且基本上耗尽所述第一金属的预处理电解质。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述高表面积阴极被配置为流通式阴极。
3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述高表面积阴极包括碳毡、织造或非织造碳布、石墨毡、泡沫型玻璃碳、剥离型石墨、碳纳米管或石墨烯。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述第一金属是银或铜，并且其中所述第二金属是铅。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述电解质中的所述第一金属浓度等于或小于10mg/ml，并且其中所述电解质中的所述第二金属浓度为至少20g/L。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括在电化学生产反应器中还原所述预处理电解质中的所述第二金属离子的步骤。
7.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述高表面积阴极包括碳毡、织造或非织造碳布、石墨毡、泡沫型玻璃碳、剥离型石墨、碳纳米管或石墨烯。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一金属是银或铜，并且其中所述第二金属是铅。
9.根据权利要求1所述的方法，其中所述电解质中的所述第一金属浓度等于或小于10mg/ml，并且其中所述电解质中的所述第二金属浓度为至少20g/L。
10.根据权利要求1所述的方法，还包括在电化学生产反应器中还原所述预处理电解质中的所述第二金属离子的步骤。
11.一种处理富铅电解质的方法，包括：
将所述富铅电解质进料到具有阳极和高表面积阴极的电化学抛光反应器中；
其中所述富铅电解质包含至少一种其他金属离子，所述至少一种其他金属离子的电极电位高于铅的电极电位；和
向所述高表面积阴极施加低电流或控制电极电位以在所述高表面积阴极上还原所述其他金属离子，从而产生预处理的富铅电解质。
12.根据权利要求11所述的方法，还包括在电化学生产反应器中还原所述预处理的富铅电解质中的铅离子以生产金属铅的步骤。
13.根据权利要求11所述的方法，其中所述富铅电解质具有至少20g/L的铅离子浓度，并且其中所述富铅电解质具有小于10mg/L的金属离子浓度。
14.根据权利要求11所述的方法，其中所述富铅电解质具有至少50g/L的铅离子浓度，并且其中所述富铅电解质具有小于10mg/L的金属离子浓度。
15.根据权利要求11所述的方法，其中所述富铅电解质具有至少100g/L的铅离子浓度，并且其中所述富铅电解质具有小于10mg/L的金属离子浓度。
16.根据权利要求11所述的方法，其中所述高表面积阴极包括碳毡、织造或非织造碳布、石墨毡、泡沫型玻璃碳、剥离型石墨、碳纳米管或石墨烯。
17.根据权利要求11或16所述的方法，其中所述高表面积阴极被配置为流通式阴极。
18.根据权利要求11所述的方法，其中所述阳极包括涂覆有RuO2或IrO2的钛。
19.根据权利要求11所述的方法，其中所述至少一种其他金属离子是铜离子或银离子。
20.根据权利要求11所述的方法，其中所述低电流产生等于或小于4mA/cm2的电流密度。
21.根据权利要求11所述的方法，其中所述低电流产生等于或小于3mA/cm2的电流密度。
22.根据权利要求11所述的方法，其中所述低电流产生等于或小于2mA/cm2的电流密度。
23.根据权利要求11所述的方法，其中所述预处理的富铅电解质中的所述至少一种其它金属离子的浓度等于或小于10ppb。
24.根据权利要求11所述的方法，其中所述预处理的富铅电解质中的所述至少一种其他金属离子的浓度等于或小于5ppb。
25.根据权利要求11所述的方法，其中所述预处理的富铅电解质中的所述至少一种其它金属离子的浓度低于检测极限。
26.根据权利要求11所述的方法，其中将所述富铅电解质进料到所述电化学抛光反应器中的步骤与在电化学生产反应器中还原所述预处理的富铅电解质中的铅离子以生产金属铅的步骤同时进行。
27.根据权利要求11所述的方法，其中由所述预处理的富铅电解质电化学生产的铅具有至少99.99％的纯度。
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