本發(fā)明涉及一種水力卸鉛的鉛溶液連續(xù)電解的方法和裝置，屬于鉛的電解精煉領(lǐng)域，特別是廢舊鉛酸蓄電池廢鉛膏資源濕法電解精煉領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
電解是鉛精煉的主要工藝，目前行業(yè)普遍采用的是槽式電解，通常用混凝土襯pvc、pe等作為電解槽體，粗鉛與精鉛作為電極，陰極析出的精鉛熔鑄成精鉛鉛錠，這樣的電解方法處理能力大，但電解槽體積大，電極得到的鉛板體積和質(zhì)量大，間歇吊運(yùn)存在很多不便，尤其不適合小而散的鉛電解需求。我國(guó)每年有大量的鉛酸蓄電池報(bào)廢，這些廢舊蓄電池分散在全國(guó)各地，對(duì)它們進(jìn)行大規(guī)模的集中處置存在很多環(huán)境隱患，同時(shí)巨大的運(yùn)輸工作量也會(huì)造成資源和能源的明顯浪費(fèi)，相對(duì)而言，根據(jù)地域的特性對(duì)它們進(jìn)行適度規(guī)模的集中處置更有經(jīng)濟(jì)和技術(shù)上的優(yōu)勢(shì)。廢舊鉛酸蓄電池被機(jī)械破碎分選得到的含鉛物料鉛膏目前采用的是“濕法脫硫轉(zhuǎn)化+低溫熔煉”或者與原礦鉛進(jìn)行摻混進(jìn)行熔煉的工藝，這兩種工藝都以熔煉為核心單元，而且得到的是粗鉛，仍需要進(jìn)行電解精煉，而后鉛才能循環(huán)到鉛的應(yīng)用產(chǎn)業(yè)鏈中去，工藝路線較長(zhǎng)，處理成本高。因而，研發(fā)將鉛膏直接轉(zhuǎn)化為精鉛或者含鉛材料的新技術(shù)和方法是鉛循環(huán)產(chǎn)業(yè)的重要發(fā)展內(nèi)容之一，這其中一個(gè)重要的方向就是將鉛膏通過(guò)化學(xué)轉(zhuǎn)化的辦法轉(zhuǎn)化為鉛的溶液，再直接電解這些鉛溶液得到精鉛，其中最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)就是研發(fā)成功適合適度規(guī)模的鉛溶液電解的新技術(shù)和設(shè)備。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種水力卸鉛的鉛溶液連續(xù)電解的方法和裝置，適用于中小規(guī)模的鉛電解精煉需求。
本發(fā)明的技術(shù)方案為：
一種水力卸鉛的鉛溶液連續(xù)電解的方法，其特征在于，對(duì)鉛溶液進(jìn)行連續(xù)電解，含鉛的溶液連續(xù)進(jìn)入電解槽，得到的電解鉛在流體水力作用下從電極板剝落并連續(xù)出料。
更具體地為：含鉛的溶液進(jìn)入電解槽電解，在循環(huán)泵的輸送下電解液在電解槽中循環(huán)流動(dòng)，鉛離子在陰極被還原為金屬鉛，析出的鉛在流動(dòng)電解液的沖刷下掉落到電解槽底部，再由螺旋輸送至鉛收集槽。
一種用于上述方法的裝置，包括電解槽和電解極板，其特征在于，電解極板為矩形，陰陽(yáng)極板均固定，陰極板兩側(cè)設(shè)置擋板，電解槽外連接循環(huán)泵，循環(huán)泵使得電解槽內(nèi)電解液循環(huán)流動(dòng)，電解槽底部連接鉛收集槽。
進(jìn)一步地，電解槽底部為錐形。
進(jìn)一步地，鉛收集槽與電解槽底部通過(guò)螺旋連接。
進(jìn)一步地，陰極板上設(shè)置的擋板高度為相鄰極板間距的5~20%，相鄰兩個(gè)擋板間的距離為擋板高度的10~30倍。
進(jìn)一步地，陰極板材質(zhì)為石墨、不銹鋼或鋁，陽(yáng)極板材質(zhì)為鈦或石墨。
本發(fā)明的裝置可單機(jī)運(yùn)行處理，也可按生產(chǎn)需求多機(jī)并聯(lián)提高產(chǎn)能，均能穩(wěn)定運(yùn)行。
本發(fā)明的有益效果在于：
（1）本發(fā)明直接對(duì)鉛溶液進(jìn)行電解，利用循環(huán)流動(dòng)的電解液的水力作用來(lái)卸載在陰極板析出的鉛，實(shí)現(xiàn)連續(xù)出料，與現(xiàn)有電解工藝相比，不僅能夠直接得到精鉛，明顯縮短工藝，而且適應(yīng)性強(qiáng)，操作簡(jiǎn)單。
（2）本發(fā)明利用電解液循環(huán)流動(dòng)，減少了電解液中鉛的濃度梯度，明顯提高了電解效率，從而能在較短時(shí)間內(nèi)使得鉛接近100%地轉(zhuǎn)化為純鉛，特別適用于中小規(guī)模的鉛電解精煉。
（3）本發(fā)明在陰極板兩側(cè)設(shè)置的擋板，一方面能使流經(jīng)陰極板表面的電解液形成相對(duì)穩(wěn)定的電解液層，發(fā)生穩(wěn)定的電解析鉛作用，另一方面也不會(huì)破壞擋板外電解液的流動(dòng)與湍流，不會(huì)影響電解液的混合均化，也不會(huì)影響電解液流體的水力卸鉛作用。
（4）本發(fā)明所采用的裝置，單機(jī)處理能力穩(wěn)定，多機(jī)并聯(lián)可按生產(chǎn)需求提高產(chǎn)能，這樣模塊化的設(shè)計(jì)有效避免了裝置放大效應(yīng)的不確定性，使系統(tǒng)的集成更穩(wěn)定、更靈活。
總之，本發(fā)明在鉛溶液電解過(guò)程中連續(xù)進(jìn)料，連續(xù)出料，維護(hù)方便，循環(huán)泵強(qiáng)迫電解液循環(huán)流動(dòng)一方面對(duì)電解液進(jìn)行攪拌均化，降低了電解液的鉛濃度梯度，提高了電解效率，另一方面利用流體的水力作用使電解得到的鉛從極板脫落下來(lái)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)卸料。特別適合中小規(guī)模的鉛電解精煉企業(yè)需求，對(duì)鉛酸蓄電池鉛膏廢鉛膏資源濕法電解精煉回收利用行業(yè)有良好的適應(yīng)性。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明的裝置示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，但本發(fā)明并不限于此。
如圖1所示，本發(fā)明的裝置由陽(yáng)極板1、陰極板2、擋板3、循環(huán)泵4、噴嘴5、螺旋6、鉛收集槽7和鉛液進(jìn)口8構(gòu)成。陽(yáng)極板1和陰極板2均為矩形，固定在電解槽中，電解液經(jīng)鉛液進(jìn)口8進(jìn)入電解槽，電解過(guò)程中電解液在循環(huán)泵4的作用下由噴嘴5噴出發(fā)生循環(huán)流動(dòng)，電解液在陰極板表面上由擋板形成相對(duì)穩(wěn)定的電解液層，發(fā)生穩(wěn)定的電解析鉛作用，擋板外流動(dòng)的電解液一方面使電解液發(fā)生充分混合使電解液均勻，另一方面借助水力沖刷作用卸除電解沉積在極板上的鉛。卸載后的鉛掉落到電解槽底部，再由螺旋6輸送到鉛收集槽7。
以下實(shí)施例所采用的裝置涉及參數(shù)如下：
電解槽寬1.0米，長(zhǎng)1.2米，陽(yáng)極石墨板，陰極鈦合金，極板間距100mm，電解液循環(huán)流量為4m3/h。
實(shí)施例1
采用本發(fā)明的裝置和方法電解乙酸鉛溶液，鉛離子濃度1.0mol/l，溶液進(jìn)料速度0.2l/min，電流密度160a/m2，電解60min，得到鉛2.15kg。
實(shí)施例2
采用本發(fā)明的裝置和方法電解氯化鉛溶液，鉛離子濃度1.2mol/l，溶液進(jìn)料速度0.1l/min，電流密度170a/m2，電解60min，得到鉛1.29kg。
實(shí)施例3
采用本發(fā)明的裝置和方法電解氟硅酸鉛溶液，鉛離子濃度2.0mol/l，溶液進(jìn)料速度0.2l/min，電流密度180a/m2，電解60min，得到鉛4.43kg。