一種大極板長周期鉛陽極二次電解精煉的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種大極板長周期鉛陽極二次電解精煉的方法，包括以下步驟：1）陽極板和陰極始極片的制備：將粗鉛經(jīng)預(yù)處理后通過立模澆鑄得到陽極板，將鉛卷通過陰極制片機制備出陰極始極片；2）一次電解：將步驟1）中得到的陰極始極片和陽極板通過自動排距機排距好后裝槽，接通直流電，在含有添加劑的硅氟酸和硅氟酸鉛水溶液的電解液中進(jìn)行電解3～4天；3）二次電解：取出經(jīng)過步驟2）電解的陽極，洗盡其表面的陽極泥，再重新裝入電解槽，繼續(xù)電解3～4天，然后取出陰極和殘極，完成一個電解周期。本發(fā)明可以大幅度降低殘極率，降低直流電耗，維持電解液鉛酸濃度平衡，環(huán)保清潔，操作簡單方便，從而創(chuàng)造更高的經(jīng)濟(jì)效益。
【專利說明】
-種大極板長周期鉛陽極二次電解精煉的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于鉛的精煉技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)及一種大極板長周期鉛陽極二次電解精煉 的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前國內(nèi)鉛精煉通常先火法精煉除銅、錫再電解精煉，析出陰極鉛誘鑄成鉛錠，而 粗鉛中有價金屬則進(jìn)入陽極泥送貴金屬車問回收，電解精煉與傳統(tǒng)的純火法精煉相比有電 鉛質(zhì)量好和貴金屬回收率局等優(yōu)點。
[0003] 現(xiàn)常用的鉛電解精煉的方法主要有傳統(tǒng)的小極板電解和大極板電解，小極板的周 期一般不超過4天，不必要采用二次電解，但是普遍存在規(guī)模小、工藝技術(shù)落后、裝備水平 低、能耗高、勞動生產(chǎn)率低、環(huán)境污染嚴(yán)重等問題。近幾年我國鉛電解精煉技術(shù)發(fā)展迅速，隨 著大極板電解在生產(chǎn)中的應(yīng)用，大大提升和改造了我國鉛電解精煉的工藝水平及其裝備水 平，但是現(xiàn)有的問題是在大極板長周期鉛電解精煉工藝條件下，隨著電解過程的不斷進(jìn)行， 陽極的溶解比陰極的析出速率要大，且因在大極板長周期條件下，電解周期到一定的程度， 由于陽極鉛離子溶解受阻，電解液局部濃差極化嚴(yán)重，電解結(jié)晶、濃差極化和短路的原因， 陰極析出效率將大幅度下降，產(chǎn)量將逐步下降。
[0004] 目前大極板電解主要有陰陽極同周期和陰極二次電解兩種方法。陰陽極同周期是 當(dāng)一個周期電解完時，同時取出陽極和陰極，該電解方法主要是隨著電解周期的進(jìn)行，陽極 溶解由于陽極泥層厚度的增加，鉛離子溶解速率降低，電解液濃差極化增強，陰極結(jié)晶變 壞，陰極表面長出枝狀和瘤狀，導(dǎo)致陰陽極短路，電流效率降低、產(chǎn)量下降、陽極品位高時鉛 離子升高，從而使得槽電壓升高，電耗增加，電流效率降低，析出鉛的結(jié)晶惡化，電鉛產(chǎn)量降 低。陰極二次電解是進(jìn)行電解一段時間后取出陰極，重新裝入新的陰極始極片，繼續(xù)電解， 取出陰極和殘極，完成一個電解周期。該方法雖然對降低電解液鉛離子濃度、電流效率等有 一定的效果，但是由于鉛陽極電解一段時間后，表面附著的陽極泥層隨著電解時間的增加 會逐步增厚，會阻礙鉛離子的溶解。所W也不是大極板長周期電解精煉高電流效率、低電 耗、高產(chǎn)量、低殘極率的好方法。
[0005] 因此，目前在大極板長周期鉛電解精煉技術(shù)中，還沒有一種高效率、低殘極率、成 本低、操作簡便、效果明顯的方法來徹底解決大極板長周期鉛電解工藝中的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的在于提供一種成本低、操作簡便、降低殘極率、提高電流效率、提高 產(chǎn)量的大極板長周期鉛陽極二次電解精煉的方法。
[0007] 本發(fā)明的目的是運樣實現(xiàn)的，包括W下步驟： 1)陽極板和陰極始極片的制備:將粗鉛經(jīng)烙析除去Cu或Sn，并調(diào)整As、Sb含量，然后通 過立模誘鑄得到陽極板，將鉛卷通過陰極制片機制備出陰極始極片； 2 )-次電解:將步驟1)中得到的陰極始極片和陽極板通過自動排距機按90~100mm的 同極中屯、距自動排距好后裝入電解槽，接通直流電，在含有添加劑的電解液中進(jìn)行電解3~ 4天，電解液溫度:35~45°C，電解液循環(huán)速度:40~50L/min，電流密度：100~170A/V，所述電 解液是由娃氣酸和娃氣酸鉛的水溶液組成； 3)二次電解:取出步驟2)電解后的陽極板，用吊車調(diào)入帶有風(fēng)刀或噴嘴的整槽殘極洗 涂機組上，洗盡其表面的陽極泥，再將其按90~100m的同極中屯、距重新裝入電解槽，繼續(xù)電 解3~4天，電解液溫度:35~45 °C，電解液循環(huán)速度:40~50L/min，電流密度：100~170A/m2;然 后取出陰極和殘極，完成一個電解周期。
[000引本發(fā)明的有益效果： 1、本發(fā)明將經(jīng)過預(yù)精煉處理的粗鉛的大極板陽極二次電解精煉到純度高達(dá)99. 996% W上的高純鉛和夾雜有貴金屬的陽極泥，通過在一個長電解周期內(nèi)，通過更換新的陽極，來 提高鉛離子在陽極上的溶解速度，來滿足陰極析出時所需的鉛離子，從而達(dá)到減少電解液 濃差極化，維持電解液鉛酸平衡穩(wěn)定，降低殘極率，提高電流效率，降低直流電耗，提高鉛產(chǎn) 量的效果，操作簡單方便，環(huán)保清潔。
[0009] 2、本發(fā)明克服了大極板、長周期鉛電解過程中由于電解液鉛離子濃度過高或過低 導(dǎo)致的陰極結(jié)晶惡化，槽內(nèi)陰陽極因枝晶狀盾下發(fā)生短路等問題，減少碰電帶來的電流損 失，極大地提局了電流效率，可W將電流效率提局到95% W上；同時濃差極化得到一定的 消除，直流電耗降低，到達(dá)liokw.h/t ·電鉛片W下;有效抑制電解液鉛離子濃度的大幅度 變化，可W將鉛電解液鉛離子濃度控制到80~120g/ L ;將殘極率可W將至30~35%，既減少 殘極所占的鉛量在生產(chǎn)中循環(huán)周轉(zhuǎn)，又節(jié)約了大量煤氣用量;提高了陽極泥產(chǎn)量，從而提高 了金銀等貴金屬的回收量，同時陰極鉛析出產(chǎn)量提高15~20%;通過二次電解中不同參數(shù)的 控制，提高電流效率，提高鉛產(chǎn)量和陽極泥產(chǎn)量。
【具體實施方式】
[0010] 下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，但不W任何方式對本發(fā)明加 W限制， 基于本發(fā)明教導(dǎo)所作的任何變換或替換，均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0011] 本發(fā)明的大極板長周期鉛陽極二次電解精煉的方法，包括W下步驟： 1)陽極板和陰極始極片的制備:將粗鉛經(jīng)烙析除去Cu或Sn，并調(diào)整As、Sb含量，然后通 過立模誘鑄得到陽極板，將鉛卷通過陰極制片機制備出陰極始極片； 2 )-次電解:將步驟1)中得到的陰極始極片和陽極板通過自動排距機按90~100mm的 同極中屯、距自動排距好后裝入電解槽，接通直流電，在含有添加劑的電解液中進(jìn)行電解3~ 4天，電解液溫度:35~45°C，電解液循環(huán)速度:40~50L/min，電流密度：100~170A/V，所述電 解液是由娃氣酸和娃氣酸鉛的水溶液組成； 3)二次電解:取出步驟2)電解后的陽極板，用吊車調(diào)入帶有風(fēng)刀或噴嘴的整槽殘極洗 涂機組上，洗盡其表面的陽極泥，再將其按90~100m的同極中屯、距重新裝入電解槽，繼續(xù)電 解3~4天，電解液溫度:35~45 °C，電解液循環(huán)速度:40~50L/min，電流密度：100~170A/m2;然 后取出陰極和殘極，完成一個電解周期。
[001^ 步驟1)中所述的陽極板的尺寸為1210X810 X 30mm，質(zhì)量為300Kg。
[001；3]步驟l)中所述的陰極始極片尺寸為：l370X840Xα.0±0.05)mm，質(zhì)量為l8~ 20Kg〇
[0014] 步驟1)中所述的陽極板的品位為:Pb: 95~98.5%，Cu:《0.08%，Sb: 0.3~2.0%，As: 0.01 ~1.53〇/〇。
[0015] 步驟1)中所述的鉛卷是由鉛含量大于99.994 %的1號電解鉛制作而成。
[0016] 步驟2)中所述的添加劑為明膠和木質(zhì)橫酸巧，其添加方法為將明膠和木質(zhì)橫酸巧 分別用60~80°C熱水溶解后緩慢加入到電解液中。
[0017] 所述的明膠的單耗為0.5Kg/t電鉛片，所述的木質(zhì)橫酸巧的單耗為0.5Kg/t電鉛 片。
[0018] 步驟2)中所述的電解液溫度:35~40°C，電解液循環(huán)速度:40~45L/min，電流密度： 100~130A/m2。
[0019] 步驟3)中所述的電解液溫度:40~45°C，電解液循環(huán)速度:45~50L/min，電流密度： 140~170A/m2 實施例1 1) 將粗鉛經(jīng)低溫烙析除化或Sn，調(diào)整As、Sb含量達(dá)到鉛陽極板質(zhì)量要求的處理后通過 立模誘鑄得到陽極板，將鉛卷通過陰極制片機制備出陰極始極片;通過立模誘鑄得到陽極 板，尺寸為：1210X810 X 30mm，質(zhì)量300Kg;通過陰極制片機制出陰極始極片，尺寸為：1370 X840X1.0mm，質(zhì)量 18Kg; 2) 將制作好的陰極始極片和陽極通過自動排距機按100mm的排距好后裝槽，接通直流 電，電解3天，所述的電解的參數(shù)為電解液溫度在35°C，電解液循環(huán)速度:40L/min，電流密 度在 lOOA/WS 3) 取出經(jīng)過步驟2)電解的陽極，在帶有風(fēng)刀的整槽洗涂裝備上洗盡陽極表面的陽極 泥，再重新裝入電解槽，繼續(xù)電解3天，所述的電解的參數(shù)為電解液溫度在35°C，電解液循 環(huán)速度：40L/min，電流密度在lOOA/m2,同時取出陰極和殘極，完成一個電解周期。
[0020] 表1實施本實施例1前后產(chǎn)量、直流電耗及殘極率的變化_
本實施例達(dá)到了減少電解液濃差極化，維持電解液鉛酸平衡穩(wěn)定，降低殘極率，提高電 流效率，降低直流電耗，提高鉛片產(chǎn)量的效果；同時本發(fā)明的電解裝置在一定的周期內(nèi)，實 施時間越長，產(chǎn)量越高，直流電耗和殘疾率越低，效果越好。
[0021] 實施例2 1) 陽極板和陰極始極片的制備:將粗鉛經(jīng)烙析除去Cu或Sn，并調(diào)整As、Sb含量，然后通 過立模誘鑄得到陽極板，所述的陽極板的尺寸為1210 X 810 X 30mm，質(zhì)量為300Kg，所述的陽 極板的品位為:Pb: 95%，Cu: 0.08%，Sb: 0.3%，As: 0.01%;將鉛含量大于99.994%的1號電解鉛 制作而成的鉛卷通過陰極制片機制備出陰極始極片，所述的陰極始極片尺寸為= 1370X840 X 0.095mm，質(zhì)量為 18Kg; 2) -次電解:將步驟1)中得到的陰極始極片和陽極板通過自動排距機按90mm的同極中 屯、距自動排距好后裝入電解槽，接通直流電，在含有添加劑的電解液中進(jìn)行電解3天，電解 液溫度：35 °C，電解液循環(huán)速度:4化/min，電流密度：lOOA/m2，所述電解液是由娃氣酸和娃 氣酸鉛的水溶液組成;所述的添加劑為明膠和木質(zhì)橫酸巧，其添加方法為將明膠和木質(zhì)橫 酸巧分別用60°C熱水溶解后緩慢加入到電解液中，明膠的單耗為0.5Kg/t電鉛片，木質(zhì)橫 酸巧的單耗為〇.5Kg/t電鉛片； 3)二次電解:取出步驟2)電解后的陽極板，用吊車調(diào)入帶有風(fēng)刀的整槽殘極洗涂機組 上，洗盡其表面的陽極泥，再將其按90m的同極中屯、距重新裝入電解槽，繼續(xù)電解3天，電解 液溫度:40°C，電解液循環(huán)速度:4化/min，電流密度：140A/m2;然后取出陰極和殘極，完成一 個電解周期。
[0022] 實施例3 1) 陽極板和陰極始極片的制備:將粗鉛經(jīng)烙析除去Cu或Sn，并調(diào)整As、Sb含量，然后通 過立模誘鑄得到陽極板，所述的陽極板的尺寸為1210X810X30mm，質(zhì)量為300Kg，所述的陽 極板的品位為:Pb: 96%，Cu: 0.06%，訊:0.5%，As: 0.5%;將鉛含量大于99.994 %的1號電解鉛 制作而成的鉛卷通過陰極制片機制備出陰極始極片，所述的陰極始極片尺寸為= 1370X840 Xl.Omm，質(zhì)量為 19Kg; 2) -次電解:將步驟1)中得到的陰極始極片和陽極板通過自動排距機按95mm的同極中 屯、距自動排距好后裝入電解槽，接通直流電，在含有添加劑的電解液中進(jìn)行電解4天，電解 液溫度:40°C，電解液循環(huán)速度:4化/min，電流密度：170A/V，所述電解液是由娃氣酸和娃 氣酸鉛的水溶液組成;所述的添加劑為明膠和木質(zhì)橫酸巧，其添加方法為將明膠和木質(zhì)橫 酸巧分別用70°C熱水溶解后緩慢加入到電解液中，明膠的單耗為0.5Kg/t電鉛片，所述的 木質(zhì)橫酸巧的單耗為0.5Kg/t電鉛片； 3) 二次電解:取出步驟2)電解后的陽極板，用吊車調(diào)入帶有風(fēng)刀或噴嘴的整槽殘極洗 涂機組上，洗盡其表面的陽極泥，再將其按95m的同極中屯、距重新裝入電解槽，繼續(xù)電解4 天，電解液溫度:45°C，電解液循環(huán)速度:5化/min,電流密度：170A/m2;然后取出陰極和殘 極，完成一個電解周期。
[0023] 實施例4 1) 陽極板和陰極始極片的制備:將粗鉛經(jīng)烙析除去Cu或Sn，并調(diào)整As、Sb含量，然后通 過立模誘鑄得到陽極板，所述的陽極板的尺寸為1210X810X30mm，質(zhì)量為300Kg，所述的陽 極板的品位為:Pb:97.5%，Cu:0.07%，Sb: 1.0%，As: 1%;將鉛含量大于99.994 %的1號電解鉛 制作而成的鉛卷通過陰極制片機制備出陰極始極片，所述的陰極始極片尺寸為= 1370X840 X1.05mm，質(zhì)量為 18Kg; 2) -次電解:將步驟1)中得到的陰極始極片和陽極板通過自動排距機按100mm的同極 中屯、距自動排距好后裝入電解槽，接通直流電，在含有添加劑的電解液中進(jìn)行電解3天，電 解液溫度:38°C，電解液循環(huán)速度:4化/min，電流密度：120A/V，所述電解液是由娃氣酸和 娃氣酸鉛的水溶液組成;所述的添加劑為明膠和木質(zhì)橫酸巧，其添加方法為將明膠和木質(zhì) 橫酸巧分別用75°C熱水溶解后緩慢加入到電解液中，明膠的單耗為0.5Kg/t電鉛片，所述 的木質(zhì)橫酸巧的單耗為0.5Kg/t電鉛片； 3) 二次電解:取出步驟2)電解后的陽極板，用吊車調(diào)入帶有風(fēng)刀或噴嘴的整槽殘極洗 涂機組上，洗盡其表面的陽極泥，再將其按100m的同極中屯、距重新裝入電解槽，繼續(xù)電解4 天，電解液溫度:42°C，電解液循環(huán)速度:4化/min,電流密度：160A/m2;然后取出陰極和殘 極，完成一個電解周期。
[0024] 實施例5 1) 陽極板和陰極始極片的制備:將粗鉛經(jīng)烙析除去Cu或Sn，并調(diào)整As、Sb含量，然后通 過立模誘鑄得到陽極板，所述的陽極板的尺寸為1210X810X30mm，質(zhì)量為300Kg，所述的陽 極板的品位為:Pb: 98.5%，Cu: 0.08%，Sb: 2.0%，As: 1.53%;將鉛含量大于99.994%的1號電解 鉛制作而成的鉛卷通過陰極制片機制備出陰極始極片，所述的陰極始極片尺寸為：1370X 840 XI. 05mm，質(zhì)量為 20Kg; 2) -次電解:將步驟1)中得到的陰極始極片和陽極板通過自動排距機按100mm的同極 中屯、距自動排距好后裝入電解槽，接通直流電，在含有添加劑的電解液中進(jìn)行電解4天，電 解液溫度:45 °C，電解液循環(huán)速度：5化/min，電流密度：130A/V，所述電解液是由娃氣酸和 娃氣酸鉛的水溶液組成;所述的添加劑為明膠和木質(zhì)橫酸巧，其添加方法為將明膠和木質(zhì) 橫酸巧分別用80°C熱水溶解后緩慢加入到電解液中，明膠的單耗為0.5Kg/t電鉛片，所述 的木質(zhì)橫酸巧的單耗為0.5Kg/t電鉛片； 3) 二次電解:取出步驟2)電解后的陽極板，用吊車調(diào)入帶有風(fēng)刀或噴嘴的整槽殘極洗 涂機組上，洗盡其表面的陽極泥，再將其按100m的同極中屯、距重新裝入電解槽，繼續(xù)電解3 天，電解液溫度:45°C，電解液循環(huán)速度:5化/min,電流密度：170A/m2;然后取出陰極和殘 極，完成一個電解周期。
[0025] 本發(fā)明實施例2~5和對比例1~3分別實施12個月之后的產(chǎn)量、直流電耗及殘極率情 況如表2所示，其中對比例1為采用陰陽極同周期電解，對比例2為采用陰極二次電解，對比 例3為采用傳統(tǒng)小極板電解。
[0026] 表2實施例與對比例分別實施12個月產(chǎn)量、直流電耗及殘極率的情況_
本發(fā)明在一個長電解周期內(nèi)，通過更換重新洗涂的陽極，來提高鉛離子在陽極上的溶 解速度，來滿足陰極析出時所需的鉛離子，從而達(dá)到減少電解液濃差極化，維持電解液鉛酸 平衡穩(wěn)定，降低殘極率，提高電流效率，降低直流電耗，提高鉛片產(chǎn)量的效果。
【主權(quán)項】
1. 一種大極板長周期鉛陽極二次電解精煉的方法，其特征在于，包括以下步驟： 1) 陽極板和陰極始極片的制備:將粗鉛經(jīng)熔析除去Cu或Sn，并調(diào)整As、Sb含量，然后通 過立模澆鑄得到陽極板，將鉛卷通過陰極制片機制備出陰極始極片； 2) -次電解:將步驟1)中得到的陰極始極片和陽極板通過自動排距機按90~100mm的 同極中心距自動排距好后裝入電解槽，接通直流電，在含有添加劑的電解液中進(jìn)行電解3~ 4天，電解液溫度:35~45°C，電解液循環(huán)速度:40~50L/min，電流密度：100~170A/V，所述電 解液是由硅氟酸和硅氟酸鉛的水溶液組成； 3) 二次電解:取出步驟2)電解后的陽極板，用吊車調(diào)入帶有風(fēng)刀或噴嘴的整槽殘極洗 滌機組上，洗盡其表面的陽極泥，再將其按90~100m的同極中心距重新裝入電解槽，繼續(xù)電 解3~4天，電解液溫度:35~45 °C，電解液循環(huán)速度:40~50L/min，電流密度：100~170A/m2;然 后取出陰極和殘極，完成一個電解周期。2. 如權(quán)利要求1所述的大極板長周期鉛陽極二次電解精煉的方法，其特征在于步驟1) 中所述的陽極板的尺寸為1210X810 X 30mm，質(zhì)量為300Kg。3. 如權(quán)利要求1所述的大極板長周期鉛陽極二次電解精煉的方法，其特征在于步驟1) 中所述的陰極始極片尺寸為1370 X 840 X (1.0 ±0.05)mm，質(zhì)量為18~20Kg。4. 如權(quán)利要求1所述的大極板長周期鉛陽極二次電解精煉的方法，其特征在于步驟1) 中所述的陽極板的品位為:Pb: 95~98 · 5%，Cu:彡0 · 08%，Sb: 0 · 3~2 · 0%，As: 0 · 01~1 · 53%。5. 如權(quán)利要求1所述的大極板長周期鉛陽極二次電解精煉的方法，其特征在于步驟1) 中所述的鉛卷是由鉛含量大于99.994 %的1號電解鉛制作而成。6. 如權(quán)利要求1所述的大極板長周期鉛陽極二次電解精煉的方法，其特征在于步驟2) 中所述的添加劑為明膠和木質(zhì)磺酸鈣，其添加方法為將明膠和木質(zhì)磺酸鈣分別用60~80°C 熱水溶解后緩慢加入到電解液中。7. 如權(quán)利要求6所述的大極板長周期鉛陽極二次電解精煉的方法，其特征在于所述的 明膠的單耗為0.5Kg/t電鉛片，所述的木質(zhì)磺酸鈣的單耗為0.5Kg/t電鉛片。8. 如權(quán)利要求1所述的大板極長周期鉛陽極二次電解精煉的方法，其特征在于步驟2) 中所述的電解液溫度:35~40°C，電解液循環(huán)速度:40~45L/min，電流密度：100~130A/m 2。9. 如權(quán)利要求1所述的大板極長周期鉛陽極二次電解精煉的方法，其特征在于步驟3) 中所述的電解液溫度:40~45°C，電解液循環(huán)速度:45~50L/min，電流密度：140~170A/m 2。
【文檔編號】C25C1/18GK106011931SQ201610641599
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年8月8日
【發(fā)明人】張永平, 方樹銘, 簡勝, 包崇軍, 陳愈, 周嫻, 孫彥華, 畢寶華, 黎學(xué)坤, 劉克洋, 楊光燦, 張梅, 李雨耕, 閆森, 雷華志, 楊筱筱, 趙云, 周悅
【申請人】昆明冶金研究院