降低锌片含铅的措施
锌电积锌片含铅研究
表 1 锌 电 积过 程 各 种 溶 液 含 铅 分 析 结 果
H 而带正 电荷 。 随着 电解 液 的定 向流 动 , 粘 附 于 阴极
Ke y wo r d s z i n c e l e c t mw i n n i n g ; a n o d e s l i me ; s o l i d c o n t e n t ; s o l u b i l i t y p r o d u c t ; i s o mo r p h i s m
目前 , 锌 主要 用 于镀锌 和压铸 合 金 等 , 由于 压铸 合 金 等 行业 迅 速 发 展 , 市 场对 零 号 锌 的需 求 逐 年 增 加, 对 锌锭 中 的杂质铅 的含 量也要 求更 加严 格 。不 同
阳极 泥过 厚等原 因 , 造成 阴极 板短 路 , 使 阳极 上 的铅 进入 锌片 中 , 同时也 使 阳极表 面 的保 护层 遭 到破 坏 , 铅溶 人 电解液 在 阴极析 出 。 导 致锌 片含 铅升 高 。
Re s e a r c h o n Le a d Co n t e n t o f Zi n c El e c t r o wi n n i n g S h e e t
XI A0 C h a n g l i n g
( C h i f e n g N F C Z i n c C o . , L t d . , C h i f e n g , N e i me n g g u 0 2 4 0 0 0 , C h i n  ̄
1 . 2 电解液中悬浮物与锌片含铅的关系
降低阴极锌含铅的试验
5 g / L为宜,而该厂电解液含 Mn 大多在 1 ~3 g / L ,显著偏低。 3 . 3 合理使用添加剂 往电解穰中添加碳酸锶 ,能降低析出锌 的 含铅,因 为碳 酸锶 加入 后,分 解生 成 s r s O . , S r S O 。与 P b S O . 结晶生成相同的具 有近似参变数的斜方 晶格,形成混合晶体
式进行 。在试 验获得成功后 ,随 即将 此法推
工厂实践证明,当溶液中其它杂质含量
很低时 , 在控 制含钴 量低 于 5 mg l L条件下 ,
往电解液中加入适量的 C o 可降低析出锌
含铅 , 这是 因为 C o “ 离子 的存在 , 促进 了阳 极铅表面的 氧化 , 提高 了阳极的抗腐 蚀能力 。
第 1期
措施有:控制适宜的电解条件,改善阳极防 腐性能和除去溶液中的 c l 一 等。 3 . 1 控制适宜的电解条件 控制适宜的电解条件除控制适当的电流 密度和一定的酸锌比 ( 3 . 5 ~4 . O ) 外. 最重要
的是 应 控 制 好 电 解液 的 温 度和 c l 一 的浓 度
因槽温偏 高而影 响阴极 锌含铅 的问题即可 得 到满意 解决 。
圉1 电流 效率及 阴极 锌 中铅含量
与 电流 密度 的关 系
中含铅量随阴极电流密度的增大而降低。阴
极 电流 密度 由 2 0 0 A/ m。提 高到 5 0 0 A/ mz
时, 阴极锌中的铅含量减少 1 / 4 。 因为当电流 效率一定时 ,提高阴极电流密度,虽然单位
率,因而此法不可取。 1 9 9 6年 8月, 车 间在 停电检修时,将空气冷却塔顶部的密闭式废
液管 改为 敞开式溜槽 ,这不但 解决 了因硫酸
重金属锌污染的来源
重金属锌污染的来源、危害和防治措施帖子创建时间: 2013年09月25日 16:25 评论:2浏览:1072一、重金属锌介绍:锌是一种浅灰色的过渡金属,是仅次于铁、铜、铝的第四“常见”金属,由于形、色类似铅,故也称亚铅,制取方法多样,其中电解法提取纯度最高。
世界上锌的全部消费有一半用于镀锌,约10%用于黄铜和青铜,不到10%用于锌基合金,约7.5%用于化学制品,13%左右用于干电池的制造,以锌饼、锌板形式出现。
二、锌的特征1、化学性质活泼:在常温下的空气中,锌表面生成一层薄而致密的碱酸锌膜,可阻止进一步氧化,当温度达到225°后,锌氧化激烈,锌易溶于酸,也易从溶液中置换金、银、铜等。
2、存在形态多样:锌在自然界中多以硫化物状态存在,主要含锌矿物是闪锌矿,还有少量氧化矿,如菱锌矿、异极矿。
三、重金属锌的污染来源1、主要污染源有锌矿开采、冶炼加工、机械制造以及镀锌、仪器仪表、有机合成和造纸等工业的排放。
2、汽车轮胎磨损以及煤燃烧产生的粉尘、烟尘中均含有锌及化合物,工业废水中锌常以锌的羟络合物存在。
四、锌污染的危害1、对大气的污染:金属锌本身无毒,但在焙烧硫化锌矿石、熔锌、冶炼其他含锌杂质的金属过程中,以及铸铜过程中产生的大量氧化锌等金属烟尘,严重污染了空气。
2、对水体的污染:锌不溶于水,但锌盐,如氯化锌、硫酸锌、硝酸锌则易溶于水,全世界每年通过河流输入海洋的锌约400万吨。
采矿场、合金厂、机器制造厂、镀锌厂、仪器仪表厂等排放的工业废水中,含有大量锌化合物。
锌对鱼类和其他水生生物的毒性比对人和温血动物大许多倍。
3、对土壤的污染:锌在土壤中富集,必然导致在植物体内的富集,这种富集不仅对植物,而且对食用这种植物的人和动物都有危害。
过量的锌会使土壤酶失去活性,细菌数目减少,土壤中的微生物作用减弱。
五、锌污染的检测1、原子吸收分光光度法2、双硫腙分光光度法3、阳极溶出伏安法4、示波极谱法六、重金属锌污染的防治措施1、由于锌矿冶炼而导致的大气污染可以通过对污染源制定相关政策限制而得到控制。
锌电解液中铅的去除研究现状
第34卷第4期化㊀学㊀研㊀究Vol.34㊀No.42023年7月CHEMICAL㊀RESEARCHJul.2023锌电解液中铅的去除研究现状侯柏秋1,俞小花1∗,沈庆峰1,杨大锦2,张候文2,赵㊀群3,谢㊀刚1((1.昆明理工大学冶金与能源工程学院,云南昆明650093;2.云南驰宏锌锗股份有限公司,云南曲靖655011;㊀3.云南铜业股份有限公司,云南昆明650101)收稿日期:2022⁃06⁃30基金项目:云南省人才计划(YNWR⁃QNBJ⁃2018⁃327);国家重点研发计划(2019YFC1907901)作者简介:侯柏秋(1997-),男,硕士研究生,研究方向为湿法冶金㊂∗通信作者,E⁃mail:85208478@qq.com摘㊀要:湿法炼锌是现代炼锌的主要方法㊂其工艺流程包括:焙烧 浸出 净化 电解 熔铸㊂在硫酸锌溶液电解体系中采用Pb-Ag合金做阳极板,电解过程中阳极中的Pb会部分溶解在电解液中㊂而溶解在电解液中的铅离子不断累积,不仅对生产工艺带来了巨大的影响,还会大大降低阴极金属锌的品质㊂对湿法炼锌阴极锌产品中铅的来源㊁含铅高的原因以及锌电解液铅去除的技术方法进行了综述,对比了各个方法的优缺点,同时针对各种除铅方法所用的试剂从经济性㊁环保性㊁效率性㊁操作复杂性等方面进行了进一步的比较,提出了用絮凝剂及复合添加剂等替代磷酸盐㊁碳酸盐除铅的想法,并对未来除铅添加剂发展趋势进行了展望㊂关键词:湿法炼锌;电解锌;杂质含量;铅中图分类号:TF813文献标志码:A文章编号:1008-1011(2023)04-0366-11ResearchstatusofremovalofleadinzincelectrolyteHOUBaiqiu1 YUXiaohua1∗ SHENQingfeng1 YANGDajin2ZHANGHouwen2 ZHAOQun3 XIEGang11.FacultyofMetallurgyandEnergyEngineering KunmingUniversityofScienceandTechnology Kunming650093 Yunnan China2.YunnanChihongZn&GeCo. Ltd. Qujing655011 Yunnan China ㊀3.YunnanCopperCo. Ltd. Kunming650101 Yunnan China Abstract Hydrometallurgyofzincisthemainmethodofmodernzincmetallurgy.Thetechnologicalprocessincludes:roasting⁃leaching⁃purification⁃electrolysis⁃casting.Pb⁃Agalloyisusedastheanodeplateintheelectrolyticsystemofzincsulfatesolution,andthePbintheanodewillbepartiallydissolvedintheelectrolyteduringtheelectrolysisprocess.Theaccumulationofleadionsdissolvedintheelectrolytenotonlyhasahugeimpactontheproductionprocess,butalsogreatlyreducesthequalityofthecathodemetalzinc.Thispaperreviewsthesourcesofleadincathodezincproducts,thereasonsofhighleadcontentandthetechnicalmethodsofleadremovalfromzincelectrolyte,comparestheadvantagesanddisadvantagesofeachmethod,andfurthercomparesthereagentsusedinvariousleadremovalmethodsintermsofeconomy,environmentalprotection,efficiencyandoperationalcomplexity,putsforwardtheideaofreplacingphosphateandcarbonateforleadremovalwithflocculantsandcompoundadditives,etc.,andgivesanoutlookonthefuturedevelopmenttrendofleadremovaladditives.Keywords:zinchydrometallurgy;zincelectrolysis;impuritycontent;Pb㊀㊀近年来,随着中国市场经济的蓬勃发展,中国的锌消费量经过高水平增长,从2005年的292.57万吨增加到了2021年的1300万吨㊂中国的锌消费量在16年内增加了3倍以上,年平均增长率也达到16%,远远超过了国内外锌生产的年平均增长水平[1]㊂随着中国锌消费水平的提高,2000年以来,中国的锌消费水平已经超过美国,成为世界第一的第4期侯柏秋等:锌电解液中铅的去除研究现状367㊀锌消费国,一直保持到现在[2]㊂2021年,中国的锌总产量为656.1万吨,比2020年同期增加了1.7%㊂而现在,中国经济已经形成了锌消费的主要动力,锌消费的增长幅度多年来已经超过了世界平均水平,推动了世界锌消费的稳定增长㊂近年来,基础建设㊁汽车行业㊁家电等终端消费领域突出的锌供应量也急剧上升㊂但是,2021年下半年受到新型冠状病毒肺炎的影响,锌矿的进口窗口完全关闭,世界锌矿的恢复无法预料,整体供应处于紧张状态㊂在2022年的利润驱动下,预计世界上的锌矿企业将继续推进扩张计划,并释放额外的生产能力㊂金属锌的冶炼工艺主要有火法炼锌和湿法炼锌,其中湿法炼锌综合能耗较少,具有节能环保㊁金属直收率高的优势,已经占据锌冶金工艺的主导地位㊂湿法炼锌工艺流程主要由锌焙砂浸出㊁硫酸锌溶液的净化以及电解沉积三个阶段构成[3],通过此流程可获得0#锌,其杂质含量低于0.003%,其中绝大多数杂质的去除是在硫酸锌溶液的净化工序完成的,而其中Pb杂质的主要来源是在电解过程中产生的㊂湿法炼锌工艺流程图如图1所示㊂图1㊀湿法炼锌工艺流程图Fig.1㊀Processflowchartofzinchydrometallurgy㊀㊀对于湿法炼锌企业来说, 优质 ㊁ 高效 一直是企业追求与努力的目标㊂在湿法炼锌的过程中,铅的存在对锌的质量产生了严重影响,是提高电锌质量的最大障碍[4]㊂另外,由于铅的电极电位比锌的电极电位正,所以如果电解沉积中的溶液中存在铅离子,则其在阴极上优先放电析出,从而使阴极上的锌制品铅超标,对阴极锌的品质产生严重影响,大大降低了锌的品位㊂因此,在保证除铅效果和高品质金属锌生产的同时,追求更高含锌品位,进一步追求高纯电锌的生产,已经成为关系到企业直接利益的重要问题[5]㊂1㊀锌电解液中铅的主要来源在锌的电积过程中,使用铅阳极和铝阴极进行电积:铅阳极:2H2O-4e=4H++2O2E0O2/H2O=1.229V(1)铝阴极:Zn2++2e=ZnE0Zn2+/Zn=-0.763V(2)368㊀化㊀学㊀研㊀究2023年总反应:Zn2++H2O=Zn+12O2+2H+(3)㊀㊀如果溶液中的杂质离子超过容许范围,也会参与放电㊂使锌的电沉积过程更复杂[6]㊂锌电积示意图见图2所示㊂图2㊀锌电积示意图Fig.2㊀Schematicdiagramofzincelectrowinning㊀㊀随着阴阳极反应的不断进行,阴极析出的锌从阴极铝板上剥离获得阴极锌片[7]㊂而阳极上除了氧气的析出,铅阳极本身也发生一些复杂的电化学反应,主要有:Pb2++2e=Pb(4)Pb+SO2-4-2e=PbSO4(5)Pb2++O2+2e=PbO2(6)Pb+2H2O-4e=PbO2+4H+(7)PbSO4+2H2O-2e=PbO2+4H++SO2-4(8)MnO-4+8H++5e=Mn2++4H2O(9)MnO2+4H++2e=Mn2++2H2O(10)4MnSO4+5O2+6H2O=4HMnO4+4H2SO4(11)3MnSO4+2HMnO4+2H2O=5MnO2+3H2SO4(12)㊀㊀在锌电积中,阳极的氧化电位在1.22V以上,过电位在0.5V左右,合计优化电位1.72V㊂因此,在铅阳极上,除化学反应外,基本上所有的电化学反应均能够进行㊂即Pb氧化为PbSO4和PbO2,Mn2+氧化为MnO2和HMnO4㊂PbSO4㊁PbO2和MnO2覆盖在铅阳极表面,形成新的表面导电层或阳极表面层,从而保护铅阳极的进一步氧化,保证铅阳极的寿命,实现阳极表面的析氧反应㊂当电积液含Cl-比较高时,氧化的Pb2+容易形成Hx-2PbClx,其溶解进入电积液,其运动到阴极表面后,被还原:Hx-2PbClx+2e=Pb+(x-2)HCl+2Cl-(13)㊀㊀因此,阴极锌片中的铅主要来源于从阳极表面脱落的含PbO2和PbSO4阳极泥,其运动到阴极锌表面被阴极锌所吸附或粘附在阴极锌中,还有一部分是溶液中Hx-2PbClx在阴极表面还原为Pb进入阴极锌中㊂在熔铸过程中,阳极泥中PbO2和PbSO4被锌还原为金属铅进入到锌锭中:PbSO4+Zn=Pb+ZnSO4(14)PbO2+2Zn=Pb+2ZnO(15)㊀㊀结果,使得锌锭中的Pb超过规定的要求㊂实验结果表明,电解过程中溶液中的铅离子约76%进入阴极,其中的70%来自铅⁃银合金阳极[8]㊂研究了溶液中铅进入阴极锌的化学机制,发现阴极锌中铅的主要来源是溶解在循环液中的铅离子从阴极析出,和从阳极表面脱落的PbO2粒子在阴极锌中的机械夹杂[9]㊂从工艺技术的角度考虑,由于电积过程的影响㊁以及阳极泥层过厚导致阴极板短路,使得阳极上的铅进入到了锌片中,而同时溶于电解液的铅也会从阴极上析出来[10]㊂因此,为了减少锌片中铅的含量,需要使铅形成相对稳定的沉淀,减少混合液中铅的含量,同时控制可溶性铅的含量[11]㊂另外,附着在铅阳极表面上的PbO2等可能降低铅阳极的导电第4期侯柏秋等:锌电解液中铅的去除研究现状369㊀性并增大电能损失[12-13]㊂操作上,阴极板的畸变变形,电积过程的影响,阴极上枝状锌晶体的形成,电解槽底部存在的厚阳极泥,在一定程度上使阴极板短路[14]㊂破坏阳极表面的氧化膜保护层,将铅溶解在电解液中,然后在阴极上沉淀,阳极上的铅进入锌片,即锌片的铅含量上升㊂2㊀降低锌片含铅的措施溶液中的铅含量和阳极泥是导致阴极锌中铅含量升高的重要原因㊂因此,为了减少阴极锌的铅含量,通过从减少阳极泥含量,减少溶液的铅含量出发[15]㊂下面通过减少循环液中的不溶性铅(悬浮物)以及减少循环液中的可溶铅来分别讨论㊂2.1㊀降低循环液中不溶铅(悬浮物)的措施㊀㊀循环液中悬浮物含量高,溶液浑浊㊂Mn2+浓度低,阳极泥容易脱落,循环溶液中的悬浮物含量高,溶液也会浑浊[16]㊂在实际的工业生产中,很多公司的新液中锰浓度是3 5g/L㊂国内某锌业公司在技术改造初期,生产系统的锰逐渐贫瘠,铅含量超过标准的严重质量事故相继发生,为了保障系统中Mn2+的浓度,该企业还新设了系统用均匀连续补充碳酸锰的方法补充系统中的锰流失,从而保障电解液中Mn2+的含量,降低了锌的铅含量㊂根除了锰贫化带来的品质影响和企业造成的经济财产损失等㊂因此,在控制Mn2+浓度为3 5g/L的同时,适当地降低循环液的流量,提供一定的沉降时间㊂加强槽面管理,定期清洗沟槽,缩短清洗周期,均匀分散更换阴极板[17]㊂但是,这些措施有可能效果不大㊂从根本上减少溶液中的悬浮物,减少循环液中的悬浮物含量,稳定锌片中的铅含量,是保证产品质量的重要措施之一[18-20]㊂由于电沉积槽内存在大量的阳极泥,特别是电沉积槽底部(由于沉降)相对较高,所以阴极锌片底部的铅含量高于顶部的铅含量[21]㊂通过减少电解池底部的阳极泥的含量,可以减少锌片底部的铅含量,由此可以降低阴极锌的铅含量[22]㊂2.2㊀降低循环液中可溶铅的措施㊀㊀循环液中的Pb2+主要来源于新液和铅⁃银合金阳极[23]㊂新液中的Pb2+与溶液中的Cl-和PbSO4的溶度积有关㊂另外,在没有涂覆阳极铅的情况下,溶液中的铅的溶解主要是由于硫酸锌⁃硫酸体系中Pb⁃SO4-PbCl2的溶解[24]㊂在净化后的新溶液中,Pb2+的浓度一般不高,与废液混合形成循环液后,可以溶解阳极泥中的少量铅,铅浓度持续上升㊂2.2.1㊀磷酸盐除铅用磷酸盐除去溶液中铅离子,在重金属分离与去除的研究领域中一直是已知且有效的方法㊂而目前也有一些使用含有磷酸盐的天然材料进行除去铅离子的研究,比如用碳氟磷灰石(公开号为CN1201719A的中国专利申请)㊂用硫酸或铝改性有机硅的高岭土等这些材料都廉价易得,在最佳的pH和工作温度条件下就能够对铅离子进行除去㊂但是这些物质大多为天然材料,而且由于杂质含量比较多,致使有效吸收元素浓度很低㊂因此在饱和的有效吸附量上存在一定的局限,处理少量的铅离子则需要大量材料㊂因此,用人工制成高纯度的磷酸盐作为去除溶液中的铅离子的方法现已引起了人们的高度重视㊂磷酸盐类物质中显示出了强大的离子交换作用和对铅离子去除能力的高选择性,不过溶液的温度和pH也在一定程度上影响其去除性能㊂Li等[25]研究了Fe3(PO4)2和FePO4对除铅的影响㊂经过一系列实验探索发现,磷酸亚铁和磷酸铁均能有效去除Pb2+,并且随着反应环境从有氧到缺氧的变化,磷酸亚铁的最大吸附容量显著增加㊂通过多次在溶液中吸附铅离子的试验,进一步探索了磷酸亚铁的潜在应用㊂贺俊兰等[26]发现,磷酸盐对含铅溶液中Pb2+的去除效果较好,随后又加入聚丙烯酰胺,在pH为7.3的条件下,Pb2+去除率达到了97.5%以上㊂虽然磷酸盐沉淀去除Pb2+的作用较强,但其研究和报道却比较少见,可能是由于产生的磷酸铅沉淀有毒,可引起对神经㊁造血系统和肾脏功能的严重损害,从而影响了其发展与应用㊂2.2.2㊀碳酸盐除铅碳酸盐沉淀法是通过向溶液中投加某种碳酸盐沉淀剂,使之和金属离子形成沉淀物㊂针对不同的处理目标,碳酸盐法也具有不同的应用方式㊂常用的碳酸盐有碳酸钡㊁碳酸锶㊁碳酸钠等[27]㊂(1)碳酸钡碳酸钡(BaCO3),为白色粉状,难溶于水,有毒[28]㊂当碳酸钡加入到硫酸锌电解液中,生成硫酸钡,硫酸铅在有硫酸钡时,易形成稳定复盐BaSO4㊃PbSO4,形成均质的共沉淀,从而降低循环溶液中可溶性铅的浓度[29]㊂但钡盐也是有毒物质,重症可诱发急性肾脏功能衰竭㊁酸中毒等㊂吸入较高浓度的碳酸钡粉尘会引起急性中毒㊂长期接触钡化合物的人员,可能有结膜炎㊁腹泻㊁血压升高等症状㊂370㊀化㊀学㊀研㊀究2023年(2)碳酸锶为降低循环溶液中的可溶性铅,一般通过加入碳酸锶来控制可溶性铅的浓度㊂SrCO3+H2SO4=SrSO4+H2O+CO2(16)㊀㊀由于SrSO4比PbSO4溶度积小一个数量级,所以只要生成了SrSO4,它就会从电解液中析出,由于Pb2+与Sr2+有非常相近的离子半径,所以它们的硫酸盐结晶有着相同的晶型和相近的晶体数,并且SrSO4具有很大的表面能,可起晶核作用,促使溶液中处于过饱和状态的PbSO4在其上结晶或使PbSO4与SrSO4共同结晶析出,形成均质的共沉淀,从而达到降低循环溶液中可溶性铅浓度的目的[30]㊂碳酸锶的过量添加直接关系到溶液的粘稠度㊂过量添加碳酸锶会影响电流效率,但添加量过少会影响阴极锌的质量㊂碳酸锶的用量一般为1 2kg/t-Zn,为了得到优质锌,碳酸锶的用量为2kg/t-Zn[31]㊂碳酸锶的添加量也应该根据生产状况来决定,当Pb2+含量较高时,相应地提高碳酸锶的使用量;碳酸锶的主要功能是生成硫酸锶与硫酸铅共沉淀,碳酸锶颗粒的大小对铅的共沉淀有影响,通常采用150 180μm的颗粒对铅的共沉淀效果最佳㊂粒径大,沉淀效果好,但由于单位比表面积较小,对硫酸铅的吸附能力弱,效果差;粒径小,形成的共沉淀颗粒小,悬浮在溶液中,增加了溶液中悬浮铅的含量,也达不到降低铅的目的[32]㊂一般用水将碳酸锶浆按1kg/50L调成乳状液,均匀添加到收集池中,在收集池均匀分散,以保证碳酸锶的作用㊂近年来,随着消费电子产业的快速发展和在高科技领域的广泛应用,碳酸锶在世界电子贸易市场的交易额也逐渐增加[33],使得碳酸锶的价格不断上涨,碳酸锶从5000元每吨上升到30000元每吨,锌锭碳酸锶成本从10元/t-Zn增加到60元/t-Zn,锌锭的生产成本显著上升㊂需要开发代替碳酸锶的产品㊂2.2.3㊀改善循环方式定期清除阳极泥可以减少电解槽中阳极泥的总量,这也有利于减少溶液中悬浮物的总量㊂在电锌中,电解液的循环一般较强,造成大量的溶液中悬浮的阳极污泥㊂降低循环液的循环强度或采用适当的循环方式,减少悬浮物与阴极接触的机会[34]㊂该方法与电积槽的结构和溶液的循环相关联,一方面其可以使阳极泥循环排出,可以减少电积槽的阳极泥清槽次数;另一方面,电积液循环从液面往槽底循环,减少阳极泥在槽内的停留时间和与阴极锌接触的时间,降低其在阴极锌片上沉积的可能性,从而减少阴极锌含铅水平㊂图3㊀电积槽结构与循环液循环示意图Fig.3㊀Schematicdiagramofelectrowinningtankstructureandcirculatingfluidcirculation2.3㊀降低锌片中机械夹带的铅通过试验发现,因为骨胶的使用量不当,在析出锌片的表层布满了大量的包钉锌㊂该包钉锌含Pb在0.22%左右;另外在出槽时,锌片表面容易夹带含Pb为6% 15%的阳极泥,造成锌片熔铸成锌锭时铅含量增高至1.8 2.0倍㊂当锌片从装载槽中出来时,电解沉积液中存在的悬浮物可能会导致阳极泥和锌颗粒(高铅)材料混入锌片中并污染它们㊂当发现锌片上粘有大量阳极泥,部分黯化或穿洞(原因是阳极板上阳极泥层太厚或阳极板变形弯曲,造成阳极与阴极接触短路),就应在相应的阳极上进行标记,待出装槽完成后,从吊放的阳极板上刮去阳极泥,平整后再重新装入电解槽内㊂如阳极板损坏较严重则应及时予以调换[35-37]㊂图4㊀骨胶加入量对阴极锌表面质量的影响Fig.4㊀Effectofboneglueadditiononsurfacequalityofcathodezinc2.4㊀其他方面控制为了减少阳极中铅的溶解和脱落,许多研究集中在开发新的阳极(如石墨阳极㊁贵金属氧化物涂覆的阳极和其他非铅阳极或其他不同类型的阳极结构阳极)上,并且可以在一定程度上降低溶液中的铅含量[38]㊂通过阳极电镀㊁电解液中离子浓度的改善㊁电解液温度的控制㊁阳极的清洗等,也会使电解液中Pb2+浓度降低㊂2.4.1㊀阳极镀膜阳极板在实际使用中容易生锈,为了防止阳极板的锈蚀,必须在阳极板投入之前进行阳极电镀,形成PbO2氧化膜保护层[39]㊂而且,在电解液中要求第4期侯柏秋等:锌电解液中铅的去除研究现状371㊀在适当的范围内含有Mn2+的情况下,在保护膜上进一步覆盖MnO2保护层㊂阳极的锈蚀速度过快㊁使用寿命过短不仅大大增加了电锌的生产成本,同时也增加了电锌中的铅含量㊂更严重的是,阳极中的银和从阴极中析出的锌形成了无数Zn-Ag的微电池对,导致沉淀锌的返溶,锌电解过程无法顺利完成[40]㊂因此,深入研究阳极的生产工艺参数,有着改善阳极质量㊁降低其腐蚀速度㊁延长其使用寿命的重大科学价值㊂昆明冶金研究院有限公司[41]发明一种锌电积用阳极板的镀膜方法㊂本发明包括:工序1利用酸化除油剂对锌电积用阳极进行酸化除油处理,并进行水洗和干燥;酸化除油后对锌电积用阳极进行拉毛处理,进行水洗㊁干燥;工序2将所得锌电积用阳极放在环氧树脂涂料中,在其镀层表面制备基底层,进行干燥处理;工序3将所得锌电沉积用阳极放置在石墨烯涂料中,在其镀层表面制备石墨烯层,干燥处理后完成锌电沉积用阳极的镀膜㊂通过这种电镀技术的应用,可以显著提高阳极的耐腐蚀性,延长阳极的使用寿命㊂江西理工大学[42]制定了锌电积用铅合金的阳极表面预处理方案,该方法主要分为两个过程:第一,利用含氟硼酸铅电解质溶液体系在变形铅合金的大阳极板表面形成有高比表面积的杨桃状 Pb结构,如图5所示㊂图5㊀ 杨桃状 铅结构阳极的扫描电镜图Fig.5㊀SEMimageof"starfruit⁃like"leadstructureanode接着,把带有 杨桃状 Pb结构的铅⁃银合金阳极放在乙二醇⁃氯化胆碱⁃氟化铵的水溶液中来进行阳极氧化处理㊂通过上述处理方式,可以在变形铅合金的阳极表层中生成高密度氧化膜层㊂预处理后,经过长时间的电积,表面氧化膜层和基板的结合强度比较高,氧化膜层的稳定性较好㊂采取以上措施,不仅可以减少阳极铅的溶解,保证合格锌片的产出,还可以大幅减少除铅辅助材料中碳酸钡的添加量㊂2.4.2㊀离子浓度电解液中铅的浓度还与Cl-的浓度有关,因此,溶液中离子的浓度也应加以控制㊂Cl-的浓度超过一定范围会腐蚀阳极,使阳极铅溶解在硫酸锌电解液中,导致阴极锌的含铅量不断地上升,达到一个恶性循环,同时也会减少阳极寿命:3Pb+6H++ClO-3=3Pb2++Cl-+3H2O(17)㊀㊀根据目前的生产经验,Cl-浓度应控制<500mg/L(350 1000mg/L的氯离子浓度对锌片含铅量影响不大,氯离子高时,应增加溶液中Mn2+的浓度以降低锌片中的铅含量)㊂当有MnO2存在时,它可以与Cl-发生相互作用,降低Cl-浓度:MnO2+4H++2Cl-=Mn2++Cl2+2H2O(18)㊀㊀Cl-的存在破坏了阴极铝板表层的氧化膜,将沉淀在阴极上的锌粘在阴极铝板上,使锌难以从阴极板上剥离㊂因此,需要在电沉积液中保持5g/L左右的锰离子㊂锰离子贫化会对阴极锌的品质产生很大的负面影响,大大降低锌的品位[43]㊂2.4.3㊀电解液温度电解液中的离子主要以 电泳 形成运动,受直流电的影响,环境温度越高,离子的运动越快㊂另外,根据锌电解槽的热平衡状态,随着电积过程的进行,池中电解液的温度也上升㊂因此,现在的大部分电锌工厂使用大容量电解液温度调节循环冷却水制度来保证电解液的温度控制在一定范围内㊂电解槽采用了钢结构框架,与以往的沥青钢筋混凝土电解槽相比,耐高温[44]㊂在电流密度恒定后,选择适当的温度,可以增加电解液中离子的扩散性能,减少比电阻,提高电流效率,同时减少电解液挥发和酸分解的影响,避免酸雾腐蚀和酸消耗的增加㊂电解液的温度一般优选为40 45ħ[45]㊂2.4.4㊀过滤电解液电解液过滤还可以有效地去除电解液中作为固体粒子存在的铅,减少锌阴极的铅含量也起到一定的作用,但是延长处理时间,需要追加的过滤设备和人工㊁能源消耗[46]㊂分别在过滤前和过滤后对不同的锌电解液进行了含铅分析㊂如表1所示:此外,还强化了系统内的有机物控制,包括通过浸出过程引入的有机物㊂2018年,一家公司由于电解液严重污染㊁沉淀现象异常,沉淀出的锌质量直线下降,直流电消耗量上升㊂公司立即采取紧急措施,在净化三段后添加高活性碳吸附有机物,电解析出372㊀化㊀学㊀研㊀究2023年情况明显改善,达到了良好效果㊂表1㊀电解液过滤前和过滤后的含铅量(g/L)Table1㊀Leadcontentofelectrolytebeforeandafterfiltration(g/L)θc1c2c3c4c5c6过滤前0.0580.0440.0390.0660.0540.073过滤后0.0290.0350.0280.0360.0380.0532.4.5㊀定期洗刷阳极随着电沉积时间的增加,附着在阳极上的阳极泥逐渐变厚㊂为了防止阳极泥厚度增大导致的阳极泥脱落,引起的电解液中阳极泥的悬浮含量上升,必须定时清洗阳极㊂国内各工厂现在机械清洗很普遍[47]㊂日本彦岛电解工厂使用FeSO4溶液溶解阳极表面的MnO2将得到的溶液恢复为浸出用㊂由此,可以在不破坏阳极表面的氧化膜的情况下延长阳极的寿命㊂3㊀絮凝剂除铅3.1㊀絮凝剂的作用机理㊀㊀絮凝机制是 凝聚 和 絮凝 两种过程的组合㊂凝聚过程是通过中和胶体与悬浮固体颗粒间的表面电荷,克服了胶体与悬浮固体间的静电排斥力,进而使粒子失稳,形成精细凝聚的过程;絮凝是在絮凝剂架桥作用下形成的细小混凝物产生大絮凝物的过程[48]㊂很多添加剂往往兼具了 凝聚 和 絮凝 的双重作用,所以把 凝聚 和 絮凝 两个过程的综合称为 絮凝过程 ㊂而将上述具有絮凝过程的试剂统之为 絮凝剂 [49]㊂3.2㊀絮凝剂的种类3.2.1㊀无机絮凝剂㊀㊀无机低分子絮凝剂按金属盐类可分成铝盐系和铁盐系,有氯化铝㊁硫酸铝等㊂因其聚合速度较慢,所产生的絮状物较小,且腐蚀性比较强,因此在处理过程中出现了很大的问题,已逐步被有机高分子絮凝剂所代替㊂无机高分子絮凝剂的相对分子质量和粒度,以及絮凝架桥能力仍较有机絮凝剂差了许多,并且存在着对进一步水解产生的不稳定性问题[50-54]㊂3.2.2㊀有机絮凝剂与无机絮凝剂相比较,合成有机高分子絮凝剂用量少,絮凝速度比无机絮凝剂快,受共存盐类㊁介质pH和温度等环境因素影响较小,生成污泥量也少[55]㊂通常有机絮凝剂的去除色度比无机絮凝剂高出20%左右㊂但合成的高分子絮凝剂对其单体或水解㊁降解物往往毒性大,如聚丙烯酰胺的单体,就具有神经毒性和致畸㊁致癌㊁致突变的 三致 效应㊂3.2.3㊀微生物絮凝剂微生物絮凝剂是利用生物工程技术,将细菌及其分泌物提炼㊁净化而得到的一款安全㊁有效的新型絮凝剂㊂国外的微生物絮凝剂商业化生产始于20世纪90年代,因不存在二次污染,使用较为方便,应用前景诱人㊂如红平红球菌及由此制成的NOC⁃1则有更强烈的絮凝活性㊂至今发现具有絮凝性的微生物已超过几十种,如表2所示:表2㊀絮凝剂的分类Table2㊀Classificationofflocculants种类利用微生物细胞的絮凝剂微生物细胞壁提取物的絮凝剂微生物细胞代谢产物的絮凝剂举例一些细菌㊁霉菌㊁放线菌等㊂如酵母细胞壁的葡聚糖㊁甘露聚糖㊁蛋白质和N⁃乙酰葡萄糖胺等成分㊂除水以外,其主要成分为多糖及少量多肽㊁蛋白质㊁脂肪及其复合物㊂3.3㊀絮凝剂在除铅领域的应用国内外学者很多研究集中在有机絮凝剂和生物絮凝剂上,可以在根本上或一定程度上减少溶液中夹带或溶解的铅量,对降低阴极锌含铅也有一定作用㊂厦门大学的何宁等[56]曾公布过一种利用生物絮凝剂吸收重金属铅的新方案㊂此发明将CGMCC⁃2876的地衣芽孢杆菌培养得到的发酵液除去菌体,得到的上清液用无水乙醇溶液混匀后,静置,经离心沉降,冷冻干燥,获得生物絮凝剂,将生物絮凝剂配制成浓度10 1500mg/L的生物絮凝剂溶液,投入含有Pb2+的溶液中,180 220r/min下振荡吸附50 70min即可完成对铅离子的吸附㊂该发明能高效吸收较低浓度的Pb2+,吸附量也比较大㊂李敏等[57]通过重组而形成了人源金属硫蛋白基因,并将此基因转入酿酒酵母细菌中实现了高效表达,同时研究了工程菌对Pb2+的吸附作用㊂结果显示,金属硫蛋白基因的正常表达,可以增强酿酒酵。
湿法电解锌工艺流程选择概述
湿法电解锌工艺流程选择概述(总13页)本页仅作为文档封面,使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March湿法电解锌工艺流程选择概述1.。
1 工艺流程选择根据原料成份采用常规的工艺流程,技术成熟可靠,劳动环境好,有较好的经济效益,同时综合回收铜、镉、钴等伴生有价金属。
工艺流程特点如下:(1)挥发窑产出的氧化锌烟尘一般含气氟、氯、砷、锑杂质,且含有较高的有机物,影响湿法炼锌工艺,所以通常氧化锌烟尘需先进多膛焙烧脱除以上杂质。
(2)氧化锌烟尘和焙砂需分别进行浸出,浸出渣采用回转窑挥发处理,所产氧化锌烟尘送多膛焙烧炉处理。
(3)氧化锌烟尘浸出液返焙砂系统,经中性浸出浓密后,上清液送净液车间处理,净液采用三段净化工艺流程。
(4)净化后液送往电解车间进行电解。
产出阴极锌片经熔铸后得锌锭成品。
(5)净液产出的铜镉渣和钴渣进行综合回收(或外卖)。
1.6.2 工艺流程简述焙砂经中浸、酸浸两段浸出、浓密、过滤,得到中浸上清液及酸浸渣。
酸浸渣视含银品位进行银的回收后送回转窑挥发处理得氧化锌,经脱氟、氯,然后进行单独浸出,浸液与焙砂系统的浸出液混合后送净液。
回转窑渣送渣场堆存。
产出的中浸上清液经三段净化,即第一段用锌粉除铜镉;第二段用锌粉和锑盐高温除钴;第三段再用锌粉除复溶的镉,以保证新液的质量,所得新液送电解。
电解采用传统的电解沉积工艺,用人工剥离锌片,剥下的锌片送熔铸,产出锌锭。
采用上述工艺流程的理由:主要是该工艺流程基建投资省,易于上马,建设周期短、见效快、效益高。
这在株冶后10万吨电锌扩建、广西、云南、贵州等多家企业的实践中,已得到充分证实和肯定。
对净液工艺的选择,目前国内外湿法炼锌净液流程的发展趋势,主要是溶液深度净化。
采用先冷后热的净液流程,为保证净液质量,设置三段净化,当第二段净化质量合格时,也可以不进行第三段净化,直接送电解。
该流程稳妥可靠,净化质量高,能满足生产0#锌和1#锌的新液质量要求。
高吉星防治儿童铅中毒
高吉星防治儿童铅中毒“补锌排铅”为首选方案近年来,工业污染、生活环境污染越来越严重、特别是食物和儿童用品等的污染,在我国造的成儿童铅中毒情况既普遍又严重,铅中毒会给儿童带来多器官、多系统损伤,影响孩子的身体和智力发育,儿童铅中毒已成为全球性的问题,所以防治儿童铅中毒迫在眉睫。
儿童铅中毒,排铅很重要中国公共营养学会副主任委员、省慢性病防治研究所所长易国勤教授说,铅中毒会给儿童带来多器官、多系统损伤,影响孩子的身体和智力发育。
在神经系统上的表现是多动、攻击性或精神萎靡、昏迷等症状;在血液系统上的表现可能是贫血;在肠道上表现是腹泻、儿童便秘等。
而由于工业化生产带来的环境污染,使得空气中的铅含量大大增加,而铅的比重较大,因此导致儿童透过呼吸吸收的铅远远高于成人。
儿童处于生长发育期,代谢功能较差,一旦吸收过量的铅,很难自行排出体外。
对此,湖北省营养学会理事、协和医院营养科营养专家蔡红琳提出四大注意:不要用报纸等印刷品装盛食物,少吃爆米花等含铅量高的食品;装修儿童房应首选无铅涂料,不要一味追求艳丽,房间要注意通风;家长应教会孩子不要撕咬玩具或文具,常洗手,少吮手指;通常距地面1米处的空气铅含量最高,因此不要带小孩到汽车流量大的马路或铅作业工厂附近玩耍。
补锌助于排铅,但要选对产品专家们还表示,除在生活中避免过量吸收铅之外,还可以通过补锌的方式帮助排铅。
因为在临床表现上,铅中毒与缺锌的症状非常相似,血铅含量过高的儿童中有七成以上伴有缺锌状况。
服用安全的补锌产品一段时间以后,实验组的血铅含量明显下降,证明了补锌有助于排铅。
目前在防治儿童铅中毒的过程中,也在采用补锌的方法。
锌的活性高于铅,因此,补充足够的锌可以将体内的铅置换出体外。
锌是人体必须的微量元素,尽管补锌可以防治铅中毒,但是补充过量一样对身体有害。
而目前市面上的补锌产品,多为第一代的无机锌和第二代的有机锌,很容易导致补锌过量。
因此选择安全有效的补锌产品非常重要。
铅的防治措施
铅的防治措施
铅的防治措施主要包括以下几个方面:
1. 切断污染源:预防铅中毒最有效的措施是切断污染源,降低各种垃圾对我们生存空间的污染。
不吃或少吃含铅食品,如松花蛋、膨化食品、铁皮罐装饮料、爆米花等,以及易被铅尘污染的食物。
不饮用较长时间保存在含铅管道内的自来水,清晨应先排出室内含铅管道内的过夜水再使用。
2. 远离铅污染区:民众应尽可能远离有铅污染的工业区,高铅作业的工作人员要有良好的防护措施。
由于儿童对铅中毒比较敏感,而公路两侧的铅污染一般较重,所以不要在公路边玩耍、散步,以减少呼吸道对铅的吸收。
3. 加强个人卫生习惯:勤洗手是非常重要的,尤其是在饭前和接触含铅物质之后,更应该彻底清洁双手,以避免铅中毒的发生。
此外,还需要对经常使用的日常用品进行清洗,如餐具、水壶、电吹风等,尤其是彩色餐具和低价伪劣产品,更要谨慎选购。
4. 维修中的防护措施:在维修过程中,供油系零件应先放在煤油中侵泡一段时间;清除燃烧室积碳时,应先用煤油将积碳润湿,以免刮下的粉末飞扬被吸入呼吸道。
5. 药物治疗:如果患者发生重金属中毒,可以在医生的指导下使用依地酸钙钠、二巯丙磺钠等药物进行驱铅治疗,也可以使用硫酸镁、甘露醇等药物进行导泻,促进铅排出。
此外,处理废弃的铅制品时,需要遵循一些安全指南,如穿戴适当的个人防护装备,将废弃的铅制品放在密闭的袋子或容器中,避免产生粉尘或蒸气,如果有任何意外的铅泄漏,应立即将铅扫到密闭的容器中,并将处理过的废弃铅制品送到当地授权回收中心进行处理或处理。
控制电锌含铅的生产实践
电解过 程 中溶 液 中 的铅 离 子在 阴极放 电析 出, 还有机械夹带,使析出锌含铅升高,降低电锌 中的铅 含量 应从这两 方面 入手 。 3.1 阳极镀膜并提高电解液 中的锰离子含量
在锌 电解过程中,为了防止阳极铅被硫酸溶解
致 阴极锌 含铅增 高 。开产 之 初 ,电解 液 中的锰 离 子 均小于 2.0 g/L。10月中旬开始向系统内补加锰, 电解液中的锰很快上 升到 3.0~4.0 g/L,效果明 显。电锌含铅很快 降至 0.0031%~0.0033%,我们 又把 电解液中的锰离子补加到 5.0~6.0 g/I ,电锌
维普资讯
第 22卷第 3期 2006年 6月
有 色 矿 冶
NON —FERROUS M INING AND M ETALLLrRGY
Vo1.22.№ 3
June 2006
文章编号 :1007—967X(2006)03—0027—03
控制 电锌含铅 的生产实践 ‘
3 降低 电锌 中铅含量的措施
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时间 (d)
图 1 锰对铅离子转人电解液的影响 I——Mno2数量 ;n—— 电解液中铅量 ; 条件 :Dk=450 A/m ,酸 lOOg/L;锰离子 3.0-3.5 g/L;温度为 37℃
图 i表 明,在 生产期 间 ,电解液 中存有少 量二价 锰 离子 时。它在 阳极 氧化 生成 致密 的二氧化 锰薄膜 , 使铅银阳极与电解液隔开,从而减少铅离子进入溶 液 。但 电解液 中含锰 量过 多 时,阳极 泥量增 加,使阳 极泥机械夹带进入 阴极锌的可能性增大,反而会导
o 04 o 03 0 0.02 0.O1
量,除年生产能力为 3万 t的一系统,在 1998年产 出部 分0#锌外 ,其余 电锌含 铅均 在0.0036%~ 0.0070%之 间。在 质量 就是 效 益 的今 天 。降 低 电锌 中的铅含量,产 出 0#锌 已成 为当务之急。另外,此 次 开产 ,主 产品新 增 加 了热 镀锌 。某些 厂家 要求 热镀 锌含铅小于 0.0030%。针对这种 情况,冶炼厂提出 了电锌 含铅 降到 0.0030% 以下.0#锌 品级 率达 100%的 目标 。
预防和减少铅污染的措施
预防和减少铅污染的措施铅是一种对人体危害极大的有毒重金属,因此铅及其化合物进入机体后将对神经、造血、消化、肾脏、心血管和内分泌等多个系统造成危害遵循良好操作规范和良好农业规范,可以有效预防和减少食品中的铅污染。
今天食品580为您梳理常见的控制措施。
食品加工环节原料控制应尽可能选择铅水平最低的食品和食品配料,其中包括用于膳食营养补充用途的配料。
清洗在食品加工过程中,应尽最大限度去除控制果蔬原料表面的铅,例如,在适当情况下,彻底清洗蔬菜,尤其是叶菜类蔬菜;摘掉叶菜类蔬菜外层的叶片;以及削去根菜类蔬菜的表皮。
用水食品加工者应确保食品加工用水符合国家或地方政府部门设定的铅最大允许限量。
管道食品加工者应对设施中的管道进行检查,以确保设施中陈旧的管道没有增加供水中的铅。
这些管道除铅焊管道外还应包括黄铜材质的管道设备。
接触面食品加工者应对所有接触食品和饮料的金属表面采用食品级金属材料。
维修食品加工者不应使用铅焊维修食品加工设施中破损的设备。
食品加工者也不应使用非食品级设备替换食品加工设施中破损的食品级设备。
涂料剥落食品加工者应确保含铅涂料的剥落不会成为食品加工设施中的铅污染源。
如果食品加工者采取措施废除含铅涂料的使用,还应确保随后采取适当的清洁程序,以防止含铅涂料和尘埃的进一步扩散,从而造成更大的危险。
验证食品加工者应不定期地对引进的食品原料和加工后的成品进行铅含量检测,以确保所实施的控制措施行之有效。
食品包装环节尽量不使用铅焊食品罐食品加工者不应使用铅焊食品罐。
可采取的措施,包括:使用两片罐(无侧缝)而不使用三片罐以粘接和焊接方式替代软铅焊来接合边缝使用无铅焊料(锡),以及使用玻璃之类的其他容器。
减少铅焊食品罐风险无法避免使用铅焊食品罐的情况,可采取从措施:避免过量使用焊剂,控制工作区域的排气以减少尘埃沉积控制焊熔的罐身和焊料的温度软铅焊后对罐内表面或内边缝进行上漆,仔细擦净成品罐上剩余的焊料使用前对焊接的食品罐进行清洗。
锌的提纯方法
锌的提纯方法
锌的提纯方法有以下几种:
1. 电解法:这种方法主要用于去除杂质铁,可以通过电解得到精锌。
2. 硫酸亚锌法:将粗锌在氢气流中加热除去有机残渣,再在氯气流中加热至950℃除去铅和铜。
之后用盐酸或硫酸将残渣分离出铜和铁,再经过过滤洗涤,干燥处理后得到精锌。
这种方法也被称为干法精炼。
3. 碘化锌法:在惰性气氛中加热至1045K左右时锌液中的铅氧化成挥发性铅蒸气而除去,然后再以还原剂如铁屑还原其余杂质生成相应的单质而被除去。
此时,碘化锌与杂质反应生成有色的金属碘化物而从锌中分离出来。
建议咨询专业人士获取更准确的信息,并在使用过程中注意安全。
降低湿法锌冶炼废渣中铅含量
CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS 2017年第36卷第12期·4672·化 工 进展降低湿法锌冶炼废渣中铅含量高丽霞,戴子林,张魁芳,刘志强(广东省稀有金属研究所,广东省稀土开发及应用重点实验室,广东 广州 510651)摘要:针对锌废渣中重金属污染环境,尤其是废渣中铅含量高于1%,无法作为无害渣使用的问题,本文采用自动矿物分析仪(MLA )分析氯盐浸渣(对锌废渣经过焙烧-酸浸得到的酸浸渣进行氯盐浸出得到)中铅的物相主要为PbBa(SO 4)2,盐酸或含HCl 的饱和NaCl 溶液可将其有效分解,可使尾渣中铅含量达到<1%效果。
在此基础上,研究不同浸出体系对酸浸渣进行一步浸出,以期选出较优的浸出体系及浸出条件,达到使废渣中的铅含量降到1%以下的目的。
研究结果表明:“饱和NaCl 溶液+补加HCl+补加NaCl ”体系浸出酸浸渣的效果明显好于“含HCl 的饱和NaCl 溶液+补加NaCl ”和“饱和NaCl 溶液+补加NaCl ”两种体系浸出酸浸渣的效果,但出于HCl 成本高考虑,选取“饱和NaCl 溶液+补加NaCl ”作为浸出剂及浸出方式。
“饱和NaCl+补加NaCl ”浸出酸浸渣的反应条件为:酸浸渣50g ,250mL 饱和NaCl ,温度≥60℃,反应2h 后补加15g NaCl ,继续反应3h ,Pb 的浸出率>91%,Pb 在尾渣中的含量达到0.85%≤Pb <1%。
关键词:湿法锌冶炼废渣;铅;氯化钠;盐酸;废物处理;浸取;分离中图分类号:TF832 文献标志码:A 文章编号:1000–6613(2017)12–4672–07 DOI :10.16085/j.issn.1000-6613.2017-0595Decreasing lead content in wet zinc smelting slagGAO Lixia ,DAI Zilin ,ZHANG Kuifang ,LIU Zhiqiang(Guangdong Province Key Laboratory of Rare Earth Development and Application ,Guangdong Institute of RareMetals ,Guangzhou 510651,Guangdong ,China )Abstract :Aiming at the problem that heavy-metal polluting environment ,especially lead contenthigher than 1% could not make zinc smelting slag become harmless slag ,chloride-leaching slag (zinc slag was roastd and acid leached to get acid-leaching residue ,and acid-leach residue was chloride-leached to get chloride-leaching slag )was analyzed by MLA ,and PbBa(SO 4)2 was the main phase of Pb in the chloride-leaching slag. And PbBa(SO 4)2 could be decomposed by HCl or saturated NaCl containing HCl system ,which could make the lead content in the slag lower to 1%. On the above basis ,one step leaching effects of different leaching systems on lead in the acid-leaching residue were studied to get the optimum leaching system and conditions and to make the lead content in the slag lower to 1%. The results were as follows :the leach effect of “saturated NaCl + supplementing HCl and NaCl” system was obviously better than that of “saturated NaCl containing HCl + supplementing NaCl” system and “saturated NaCl + supplementing NaCl ”system. Because of high cost of HCl ,the “saturated NaCl + supplementing NaCl” system was selected as the leaching reagent and leaching method whose leaching effect met the requirements of lead content lower than 1% in the tailings. The(51704081)项目。
一种降低铅渣渣含锌的方法
专利名称:一种降低铅渣渣含锌的方法
专利类型:发明专利
发明人:马菲菲,王自强,杨文勇,段小维,冶玉花,崔耀,焦晓斌,杨旭旭
申请号:CN202111401375.5
申请日:20211124
公开号:CN114058874A
公开日:
20220218
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明公开了一种降低铅渣渣含锌的方法,属于湿法炼锌净化渣处理技术领域。
解决了目前湿法炼锌净化过程由于合金锌粉加入量较大且锌粉粒度较粗,钴镍渣在高温高酸浸出过程中,锌、镉由于未完全浸出,大部分以金属形式进入铅渣中,铅渣含锌高,铅品位较低,渣量大,铅渣回收难度大的问题。
包括以下步骤:一段净化,一段压滤,二段净化,二段压滤,钴镍渣与阳极泥联合氧化浸出,三段净化,三段压滤。
发明采用钴镍渣与阳极泥联合氧化浸出以及高温高酸反复多次浸出钴镍渣的技术不仅优化了铅渣指标,提高了锌、镉等有价金属的回收率,拓宽了阳极泥的回用渠道,同时也减少了渣量排放,减少环境污染,保护了生态环境。
申请人:白银有色集团股份有限公司
地址:730900 甘肃省白银市白银区友好路96号
国籍:CN
代理机构:成都弘毅天承知识产权代理有限公司
代理人:衡小璐
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食品中的重金属如何降低食品中重金属的摄入
食品中的重金属如何降低食品中重金属的摄入重金属是指具有较高密度和较高的原子量的金属元素,如铅、汞、镉等。
它们广泛存在于土壤、水体和大气中,由于工业生产、农药使用等原因,进入了食物链并最终进入了人体。
长期摄入过多的重金属会对人体健康造成严重危害,因此减少食品中重金属的摄入量具有重要意义。
本文将探讨一些有效降低食品中重金属摄入的方法。
一、选择优质食材选择优质的食材是降低重金属摄入的重要步骤。
应尽量选择新鲜、健康的食材,特别是蔬果食材。
优质食材有较低的重金属含量,能够有效减少摄入量。
此外,还可以选择一些经过特殊处理的食物,例如去皮、剔骨等,以减少重金属的摄入。
二、合理烹饪合理的烹饪方法也是降低食品中重金属摄入的重要手段。
在烹饪过程中,可以采用以下方法来减少重金属的生成和保留:1. 切削烹饪:将蔬菜、水果等食材切成较小的块状,可以较大程度上减少重金属的含量。
2. 催化剂烹饪:将一些富含维生素C的食材(如柠檬汁、橙汁等)加入到烹饪中,可以起到降低重金属含量的作用。
3. 减少煎炸:煎炸食物容易使重金属浓度升高,因此应尽量减少煎炸的食物,选择煮、蒸、炖等健康烹饪方法。
三、去除食材中的重金属除了在烹饪过程中减少重金属的摄入外,还可以采取一些方法去除食材中已经存在的重金属:1. 浸泡:将食材浸泡在水中,可有效去除部分重金属。
尤其对于海产品和带壳食物的处理更为有效。
2. 调理:利用一些食品调理剂,如醋、柠檬汁、食盐等,可以在烹饪前进行食材浸泡或腌制一段时间,有助于去除食材中的重金属。
四、多样化饮食多样化的饮食是减少重金属摄入的重要策略之一。
通过摄入不同种类的食物,可以避免过多摄入某一种重金属。
合理搭配蔬菜、水果、谷物、肉类等食物,可以使身体摄入的重金属更加均衡,降低潜在风险。
总的来说,降低食品中重金属的摄入是保障人体健康的重要措施。
通过选择优质食材、合理烹饪、去除重金属和多样化饮食等方法,可以有效降低重金属的摄入量。
降低湿法锌冶炼废渣中铅含量的方法[发明专利]
专利名称:降低湿法锌冶炼废渣中铅含量的方法专利类型:发明专利
发明人:高丽霞,戴子林,张魁芳,刘志强
申请号:CN201710017550.8
申请日:20170111
公开号:CN106916953A
公开日:
20170704
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:降低湿法锌冶炼废渣中铅含量的方法,步骤如下:焙烧锌废渣得到焙砂,用硫酸溶液浸出焙砂得到酸浸渣和酸浸液;向酸浸渣中加入氯化钠饱和溶液,氯化钠饱和溶液体积:酸浸渣质量为4:1~6:1,在60~100℃下反应2小时,加酸浸渣质量16~40%的氯化钠和0~50%的盐酸,继续反应2~3小时,反应结束后趁热过滤,干燥,得到除铅后滤渣。
本发明的“饱和氯化钠‑氯化钠‑盐酸”浸铅体系,铅的浸出率大于90%,银的浸出率大于90%,得到的滤渣中铅含量小于1%,可作为无害渣使用。
本发明方法适用于湿法锌冶炼产生的含铅废渣。
申请人:广东省稀有金属研究所
地址:510651 广东省广州市天河区长兴路363号
国籍:CN
代理机构:广东世纪专利事务所
代理人:千知化
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汇总电解锌含铅的控制
汇总电解锌阴极锌怎样降低铅控制电解锌锭含铅的控制前言:采用电解法生产锌锭是目前国内外较为普遍的生产工艺,在这个工艺过程中对锌锭质量的影响有净化工序、电解工序、熔铸工序,主要影响元素是 Pb, Fe,Cu,Cd及物表质量。
在这些工序及元素中影响最大且最难控制的工序是电解工序当中铅的控制,而其它影响电解锌锭质量的因素都比较容易解决。
净化工序按工艺要求生产,锌锭中的 Cd元素能满足0#锌锭生产,Fe元素是在熔铸过程中铁制工具代入,完全可以避免,Cu主要是电解工序合理处理导电头,加强槽上管理也很好解决,只是铅的控制难度大,而且也是提高电解锌锌锭等级的关键元素所对锌锭中铅的控制要从电解工序进行。
电解液中的铅主要来自Pb一Ag合金阳极反及微量来自原料中的铅被硫酸溶解为硫酸铅进入硫酸锌溶液中。
电解过程中溶掖的 Pb离子在阴极放电析出。
还有机械夹带,使析出锌含铅。
电解过程中溶液中的离子自76.4 %进入到阴极,而Pb离子有70%来自铅一银阳极。
葫芦岛锌厂是 1993年 l0 月份投产的电解锌厂,现已具备了××万t 年产量的水平通过借鉴国内同行业的先进经验及公司全体员工的努力在锌锭岔铅量的控制过程中取得一定经验,生产出符合出口0#和1#锌锭的产品。
0#锌锭达到50%上,完全消灭: 2 #锌锭,我厂巴彦淖尔紫金有色金属有限公司在关于阴极锌品级方面,年生产阴极锌锌锭0#在99%品级率。
即锌锭中pb≤ 0.005% 。
问题的提出在投产的初期锌锭中的 Pb含量比较低.符合0#及1#锌锭水平。
铅的控制问题没有成为制约电解锌锌锭质量的重点课题,因为电解过程中影响铅含量的各种条件好。
首阳极板完全是新的,而且经过镀膜直接产生致密的氧化铅膜,表面呈棕褐色。
完全按镀膜工艺完成全过程系统内Cl~含量比较低,Cl一在30~4Omg/L,Mn离子在 0.3~ 0-52g/L之间.虽然Mn 离子较低,但阳极板状态好,整个电解液中Pb离子在 0.0021~ 0.O031g/L,有时 Pb +达 0.004g /L。
抑铅浮锌工艺
抑铅浮锌工艺
抑铅浮锌工艺是一种常用的金属选矿工艺,主要用于铅锌矿的选矿过程中。
该工艺的主要目的是通过化学药剂的作用,将铅和锌分离开来,从而达到提高锌品位的目的。
抑铅浮锌工艺的基本原理是利用化学药剂的选择性吸附作用,将铅矿物表面的铅离子吸附住,从而抑制铅矿物的浮选,而锌矿物则不受影响,可以正常浮选。
具体来说,抑铅浮锌工艺主要包括以下几个步骤:
第一步,加入抑制剂。
在浮选前,需要加入一定量的抑制剂,如氰化钠、硫酸铜等,将铅矿物表面的铅离子吸附住,从而抑制铅矿物的浮选。
第二步,加入捕收剂。
在抑制剂的作用下,锌矿物可以正常浮选,但需要加入一定量的捕收剂,如黄药水、黄原胶等,将锌矿物表面的锌离子吸附住,从而提高锌品位。
第三步,调整药剂浓度。
药剂浓度的调整是非常关键的一步,需要根据矿石的性质和选矿过程中的实际情况进行调整,以达到最佳的选矿效果。
第四步,控制浮选条件。
浮选条件的控制也是非常重要的一步,需要根据矿石的性质和选矿过程中的实际情况进行调整,以达到最佳的选矿效果。
抑铅浮锌工艺的优点是可以有效地分离铅和锌,提高锌品位,同时还可以减少对环境的污染。
但是,该工艺也存在一些缺点,如药剂成本较高、操作难度较大等。
因此,在实际应用中需要根据具体情况进行选择。
抑铅浮锌工艺是一种非常重要的金属选矿工艺,可以有效地分离铅和锌,提高锌品位,对于铅锌矿的选矿过程具有重要的意义。
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1
EPb 析>EO2 析,故阳极上首先发生的是铅溶解。 Pb-2e=Pb2+ E=-0.126 Pb+SO42-=PbSO4 E=-0.355 由于所以溶液中的 Pb2+极易在阴极放电析出,而影响电锌质量,但可以
各溶液中添加 SrC03 使 Pb2+离子沉淀而减少其浓度,当 Pb2+浓度在阳极表面 达到饱和时,在阳极上覆盖堆积形成一层不溶的,多孔的 PbSO4 膜,继而被 氧化成膜,随着电解的进行,阳极表面的 PbSO4 膜及 PbO2 膜逐渐增厚、脱落、 沉积于电解槽中或悬浮于电解液中,随着电解的流动,被卷到阴极区而夹杂 进入沉积物。
4 结束语
生产实际中,合理控制新液含锌,稳定控制电解液含酸、含锌量,合理
4
控制酸锌比稳定在正常范围, 48 小时长周期电解时分时、分段控制酸锌比,温度,抑制氢的放电析出,
减少阳极腐蚀。合理控制 SrC03 均匀、稳定加入,适当加大明胶用量,充分 发挥明胶对细小悬浮物的絮凝作用,同时加大清槽力度。适当缩短清槽周期, 强化清槽质量,使阳极泥及时开路,减少溶液中的微粒悬浮,使阴极锌光滑 平整致密,锌片含铅逐步降低,实现特级锌(Zn≥99.995%)稳定生产。
2 铅的来源
2.1 电解液中铅的来源:
浸出过程中,原料中的铅与硫酸反应生成 PbSO4 而进渣相中,PbSO4 在水 溶液中的溶度积较小,所以在电解所用的锌液中几乎是不含 PbSO4 的,电积 过程中的铅主要来源于铅阳极的腐蚀。
2.2 锌片中铅的来源:
电解过程,铅进入阴极锌主要依靠两种形势,一种是铅的放电析出,另 一种是机械夹杂。电解中,阳极发生氧的析出及铅的溶解两类反应,但由于
极锌的可能性反应增加,而电解液中锌、酸含量与析出锌状态及电解液中铅
微粒的数量有直接关系,锌电积时阴极发生:
Zn2++2e= =Zn
E=-0.805V
2H++2e =H2
E=-0.0325V
因 EH2>Ezn,所以在阴极上氢优先于锌放电析出,电解结果是阴极上的
产物是氢而不锌,但生产实际中,由于极化所产生的超电压是不可逆的,致
1.22
1.18 1.14
1.1
▲
▲
▲பைடு நூலகம்
▲
×
1.06
▲
×
×
×
1.02
▲
×
0.98
0.94 ×
2
0.9 0 500 1000 1500 2000
2
再者,随着酸度的升高 H2SO4 对阳极及阴极析出锌腐蚀加剧,造成阴极 锌含铅升高,所以只有在采取了有利于提高氢超电压,防止氢析出的措施时, 才能适当提高电解液的酸度。
浅谈电锌质量控制和降低锌片含铅的措施
作者:
时间:
摘 要: 对影响电锌质量的原因,杂质进行分析探讨,摸索针对性的解决措
施。
关键词: :锌电解、阴阳极、铅、锌酸含量、电流效率。
1 前言
在当前炼锌工业生产中,湿法炼锌具有综合能耗低,生产规模大,金属 回收率高,环境污染小,劳动条件好,易于实现机械化和自动化等优点,已 占据了锌生产工业的主导地位,锌产量占全世界的 80%以上,随着科学技术 的发展,在压铸零件,电镀和热浸镀、医药、化学试剂等工业部门中零号锌 的消耗量逐年增加,从化学成份来说,我国锌电积现有技术和装备已可以大 量生产零号锌,有的大型湿法冶炼厂,如株洲冶炼厂、驰宏公司,零号锌生 产率已接近 100%,而特级锌(Zn 含量≥99.995%),已在伦敦金属交易所注册, 可免检进入国际市场,湿法炼锌工业生产中,影响电锌质量的主要杂质是铅、 镉、铁,而湿法工艺中铅是对电锌质量影响较大的杂质元素,是提高电锌质 量的最大障碍。本文就电解中锌酸含量、温度、氟、氯、锰,以及稳定调整 电解液中锌酸比,添加剂槽面操作,周期管理等与折出锌含铅关系进行探讨。 摸索出长周期电解生产中的办法和措施。
一般阴极锌中铅含量随电解液中氟、氯含量增加而升高,其中氟含量在 80 mg/L 以下,但溶液中 Mn 与 Cl 的浓度比大于或等于 3-3.5 时,即含氯达 到 350~1000 mg/L 时,阴极锌仍可小于 0.005%,而 Mn2+存在约 1~3g/L 时会
3
在阳极上生成粘性好的 MnO2。使 PbO2 薄膜的孔隙减小,而阻碍阳极的腐蚀, 也就提高了阴极锌的化学质量。
2.3 阴极锌含铅的分析:
电积过程中,溶液中的铅离子有 76.4%进入到阴极,其中大约有 70%来自
铅银阳极,因此减少阳极铅的溶解和防止电解液中的铅离子进入阴极,成为
提高电锌质量的主攻方向,铅通过机械夹杂方式进入阴极锌主要有两大影响
因素;析出锌状态及电解液中铅微粒的数量,析出锌越光滑致密,电解液中
的铅微粒越少,铅机械夹杂进入阴极锌的机率就越小,反之则铅夹杂进入阴
3 提高电锌质量,降低析出锌含铅
2007 年 5 月在生产实际,我厂优质 0#锌片品级率由原来的 100%一下滑至 36.47%,究其原因是检修期间烘烧检修,大量购买外部生产精矿,兰坪、都 龙、马关、彝良、宁南等占 70%左右,原料成份改变,流程中溶液杂质含量 波动,厂部、车间成立联合攻关,从浸出、净化入手调整工艺技术条件,在 电解中采取:
在电流密度不变的情况下,随着电解液中 H+, Zn+浓度升高,氢的超电压 随之下降,氢在阴极放电的机率大大增加,阴极表面就有小气泡生成阻碍锌 的析出,使阴极锌产生凹洼,析出锌疏松,再者,由于酸度升高,阳极腐蚀 加剧,电解液中 PbS04, Pb02 微粒增多,随电解液流动被带到阴极进入锌的机 率也相应增加,使析出锌表面呈瘤状物(即俗称疱钉),从而增大阴极的放电 析出,使阴极锌表面坑凹疏松,成海绵状,失去金属光泽而变得颜色灰暗, 析出锌含铅升高。
参考文献
湿法冶金学 梅光贵 锌冶金物理化学 徐鑫坤 重金属冶金学 余继燮
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使电极过程是不可逆,所以 Zn2+和 H+的实际析出电位偏离其平稳值,即 Ezn
>EH2,两者差异随氢电压的升高而增大,氢的超电压增大有得于锌的析出, 而在一定范围内提高酸度可以改善电解液的导电率,从而降低电能消耗,但
随着溶液中酸度的升高,氢离子活度也随之提高,越有利于氢在阴极的放电
析出,导致电流效率下降。氢气析出与电解液的锌浓度有直接关系,见下图。
①控制电解液含 Zn48~52g/L,含酸 170~180g/L; ②SrCO3 用量由 250kg/天加至 300kg/天,骨胶由 10kg/天,加至 15kg/ 天; ③加强槽面管理,杜绝短路、碰电产生垂起垂吊,严格按照“一平二光 三消来,四不下槽”操作; ④缩短清槽及刮板周期,清槽周期由 30 天缩短为 20 天,刮板 15 天改为 10 天; ⑤保证供电稳定,电调每小时记录电流一次,观察电压变化,并与供电 所核对; ⑥控制新液含氯 500mg/L,含 Mn2+35g/L,左右、含氟 80mg/L 以下。 通过一个月持续控制,效果明显好转,6 月份优质 0#锌片品级率上升为 97.44%,8 月份达至 100%,