铅电解
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铅电解流程
底吹炉和还原炉产出的粗铅,需要经过精炼才能电解。因为粗铅中的铜及其它杂质会影响电解。采用加入硫磺生成铜硫除铜。
铅电解时,以铅阳极板作阳极(660×780×20mm),以电铅制作的始极片(690×890×1.5mm)作阴极,硅氟酸铅溶液做电解液,在电解槽中电解得到含铅99.9%以上的阴极铅。阴极铅经电铅锅熔化、氧化除杂、铸锭得到符合标准的铅锭。
阳极板中的贵金属元素在电解过程中富集在阳极泥中,而后经浆化、洗涤、压滤后送贵金属车间回收金银等有价金属。
粗铅的初步精炼
为除去铜、锡等杂质,并且调整粗铅中杂质金属含量,需要对粗铅进行精炼,同时铸成适应电解精炼的阳极板。粗铅在熔铅锅中经过熔化、压渣、捞渣、加残极续锅、降温熔析、加硫除铜后,泵入浇铸锅。出来的铜硫送铜浮渣处理车间处理。
阴、阳极板的制备
泵入浇铸锅的铅液,加上部分残极和阳极板浇铸废品,升温至450~480 ℃,再泵入铅阳极铸型机浇铸成阳极板。阳极板需要经过处理。
阴极是始极片制造机组制造的铅始极片。将浇铸锅内的电铅液泵至始极片制造机组的铅锅,通过牵引将熔融的铅液带到冷却转鼓上,经剪切、插棒、翻边、压纹后制成阴极板。
同极间距95mm。阳极板规格:660 ×780 ×20mm。阴极板规格:690 ×890 ×1.5mm。阴、阳极板的制造质量如何将直接影响电解的正常进行和电耗。
煤气站
煤气站由发生炉间、鼓风机水泵房、化验室、控制及仪表室、煤气净化、冷却系统和循环水系统组成。煤气发生炉采用两段式煤气发生炉,冷却系统采用间接冷却形式。
选用的煤气站发生炉,直径3.2m,单台产煤气6000~8000m3/h。
单台煤气发生炉小时耗煤量约为2.5t,小时产渣量0.5t。
发生炉所产煤气分为两段引出,进入煤气冷却及净化系统。发生炉上段煤气出口温度约为100~150℃,出口压力约为0.8~1.0KPa。上段煤气经电捕焦油器,进入间接冷却器。发生炉下段煤气出口温度约为550~600℃,出口压力约为1.0~1.50KPa。下段煤气依次经旋风除尘器、空气冷却器后,亦进入间接冷却器。上下段煤气在间接冷却器通过循环冷却水冷却后,进入电捕焦油器进一步去除煤气中焦油,然后通过煤气排送机加压并经捕滴器捕滴后送入厂区综合管网。
电解
铅阳极板的电解是在由PbSiF6和H2SiF6组成的水溶液中进行。由于蒸发、滴漏、阳极泥附着等原因,硅氟酸有一定损耗,需定期向电解液中补充。为保证电铅的质量,适当加入骨胶和β-萘酚。
电解液成分的控制
电解液杂质离子浓度的控制量
电解液循环:电解过程中,电解液由电解槽自流至电解液循环槽,再由电解液循环泵扬至电解液高位槽,经高位槽自流至电解槽。在电解液高位槽内设置有紫铜盘管,冬天通入蒸汽来调整电解液温度。
铅电解反应原理
主要阳极反应:Pb – 2e = Pb2+
不正常情况下还可能发生SiF62- - 2e = SiF6
阴极反应:Pb2+ + 2e = Pb
不正常情况下可能发生氢离子的电解析出。
阳极板的溶解
根据上表可以把铅阳极中的杂质分成三类:
一类是标准电极电位比铅负的锌、铁、镉、钴、镍,在电解过程中均能溶解进入电解液。
一类是标准电极电位比铅正的砷、锑、铋、铜、银、金,在电解过程中基本上不溶解留在阳极泥中。尤其是铜、银、金可认为完全不溶解。
最后是锡,其标准电极电位与铅接近,理论上应与铅一起溶解,实际上不完全溶解,有一部分留在阳极泥中
阳极泥的处理
阳极残极经过洗刷、过滤、搅拌、压滤,滤渣进行浆化,浆化后的阳极泥进行压滤,压滤后的阳极泥饼运至贵金属车间回收金银等有价金属。
电铅的熔铸
阴极铅熔化后用搅拌机搅拌,使铅液中的杂质和部分铅与空气接触,生成氧化浮渣送铜浮渣处理工序。除杂后的铅液用泵扬至电铅铸锭机组铸锭,浇铸时捞渣、铲毛刺,铅锭经机械打码、堆垛,待
铅锭冷却后打包、经检验入库。1#铅含铅≧99.994%。