一種電解精煉粗鉛的電解液及電解方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種電解精煉粗鉛的電解液及電解方法，屬于濕法冶金技術領域。
【背景技術】
[0002]用各種方法生產的粗鉛都含有一定量的雜質，為了除去有害雜質并回收其中的貴金屬等有價元素，必須對其進行精煉，精煉的方法分為火法精煉和電解精煉兩種。火法精煉工序多，產生大量的含鉛煙塵和廢渣，環境污染嚴重，勞動環境差，同時鉛直收率和貴金屬等有價元素綜合回收率低，因此，粗鉛的電解精煉在加拿大、美國、日本和中國等被廣泛采用。
[0003]目前，粗鉛電解精煉均采用硅氟酸和硅氟酸鉛組成的溶液體系為電解液進行電解，在該體系下電解主要的缺點是:(I)硅氟酸易揮發并分解成有毒的HF和SiF4氣體，工作現場形成大量的酸霧，氣味難聞，對人體和環境危害非常大；(2)在廣泛采用的105~200A/m2電流密度下，相應槽電壓高達0.36-0.7V，噸鉛直流電耗為110~190kwh，能耗高；(3)電流效率低，僅為90%左右。
【發明內容】
[0004]針對上述現有技術存在的問題及不足，本發明所要解決的技術問題是:提供一種清潔節能的電解精煉粗鉛的電解液及電解方法。本發明采用全新的甲基磺酸溶液體系為電解液進行電解，甲基磺酸溶液體系具有環保優勢顯著、電導率高、鉛溶解度高、無氧化性、穩定性高的特點，本發明通過以下技術方案實現。
[0005]一種電解精煉粗鉛的電解液，該電解液為甲基磺酸溶液體系，由甲基磺酸鉛和游離甲基磺酸組成，其中Pb2+濃度為50~200g/L，游離甲基磺酸濃度為50~160g/L。
[0006]一種采用上述的電解液電解精煉粗鉛的方法，其具體步驟包括如下:將甲基磺酸鉛及游離甲基磺酸組成的溶液體系電解液、待精煉的粗鉛陽極板、陰極板放入電解槽中，然后通入直流電，并控制陰極電流密度80~500A/m2、粗鉛陽極板與陰極板間距35~65mm、電解液循環量15~30L/min、電解液溫度20~50°C;并向電解液中添加動物膠、木質素磺酸鹽、蘆薈素和β -萘酚中的一種或任意幾種混合物的添加物，添加物總量為0.5-1.5kg/t.Pb，根據上述工藝參數條件下電解2~7天，產出陰極鉛和陽極泥，陰極鉛熔融和澆鑄后得到國標1#鉛錠，陽極泥經洗滌壓濾后送貴金屬提取工序處理。
[0007]所述粗鉛陽極板為經火法初步脫雜并澆鑄成的粗鉛陽極板，包括以下質量百分比組分:Pb 彡 94%，Cu ( 0.08%，As 和 Sb 總質量 0.5-3%, Sn ( 0.05%，B1.01-1%, Ag0.1~1%。
[0008]所述陰極板為不銹鋼板或純鉛板。
[0009]所述甲基磺酸溶液體系電解液循環方式為上進下出或下進上出。
[0010]本發明的有益效果是:
(I )、本發明的電解液和方法環境友好，避免了硅氟酸溶液體系電解所產生有毒有害氣體、酸霧對環境的嚴重污染和對人體的嚴重危害； (2)、本方法制備的產品質量高，生產的陰極鉛經過熔融和澆鑄后獲得符合國標1#鉛錠;
(3)、本方法槽電壓低，在陰極電流密度80~500A/m2的條件下，相應槽電壓僅為
0.1-0.7V ；
(4)、本方法電流效率高，大于98%；
(5)、本方法直流電耗低，在陰極電流密度80~500A/m2的條件下，相應直流電耗僅為26-183.8kw.h/tPb，節能效果顯著。
【具體實施方式】
[0011 ] 下面結合【具體實施方式】，對本發明作進一步說明。
[0012]實施例1
該電解精煉粗鉛的甲基磺酸溶液體系電解液由甲基磺酸鉛和游離甲基磺酸組成，其中Pb2+濃度為50g/L，游離甲基磺酸濃度為100g/L。
[0013]采用該電解液電解精煉粗鉛的電解方法，具體步驟包括如下:將含Pb2+濃度為50g/L、游離甲基磺酸濃度為100g/L的電解液、待精煉的粗鉛陽極板、陰極板放入電解槽中，然后通入直流電，并控制陰極電流密度500A/m2、粗鉛陽極板與陰極板間距65mm、電解液循環量30L/min、電解液溫度20°C、電解液中添加質量比為1:1的動物膠和木質素磺酸鹽的混合物添加物，添加物總量為1.5kg/t.Pb，在上述工藝參數條件下電解7天，產出陰極鉛和陽極泥，陰極鉛熔融和澆鑄后得到國標1#鉛錠，陽極泥經洗滌壓濾后送貴金屬提取工序處理。其中粗鉛陽極板為經火法初步脫雜澆鑄成的粗鉛陽極板，包括以下質量百分比組分:Pb98.1%，Cu0.03%，As 和 Sb 總質量 0.5%，Sn ( 0.05%，B1.01%，Ag0.35% ;陰極板為 316L 不銹鋼板；甲基磺酸溶液體系電解液循環方式為上進下出。
[0014]本實施例中槽電壓為0.7V，電流效率為98.5%，直流電耗為183.8kw.h/tPb。
[0015]實施例2
該電解精煉粗鉛的甲基磺酸溶液體系電解液由甲基磺酸鉛和游離甲基磺酸組成，其中Pb2+濃度為200g/L，游離甲基磺酸濃度為160g/L。
[0016]采用該電解液電解精煉粗鉛的電解方法，具體步驟包括如下:將含Pb2+濃度為200g/L、游離甲基磺酸濃度為160g/L電解液、待精煉的粗鉛陽極板、陰極板放入電解槽中，然后通入直流電，并控制陰極電流密度80A/m2、粗鉛陽極板與陰極板間距45mm、電解液循環量15L/min、電解液溫度40°C、電解液中添加質量比為1:1:1的動物膠、木質素磺酸鹽和β-萘酚的混合物添加物，添加物總量為1.0kg/t.Pb的工藝參數條件下電解2天，產出陰極鉛和陽極泥，陰極鉛熔融和澆鑄后得到國標1#鉛錠，陽極泥經洗滌壓濾后送貴金屬提取工序處理。其中粗鉛陽極板為經火法初步脫雜澆鑄成的粗鉛陽極板，包括以下質量百分比組分:Pb94%, Cu0.05%，As 和 Sb 總質量 3%，Sn0.05%，B1.04%，Ag0.43% ;陰極板為 316L 不銹鋼板；甲基磺酸溶液體系電解液循環方式為上進下出。
[0017]本實施例中槽電壓為0.1V，電流效率為99.1%，直流電耗為26kw.h/tPb。
[0018]實施例3
該電解精煉粗鉛的甲基磺酸溶液體系電解液由甲基磺酸鉛和游離甲基磺酸組成，其中Pb2+濃度為120g/L，游離甲基磺酸濃度為50g/L。
[0019]采用該電解液電解