关于粗铅电解精炼生产处理的探讨

关于粗铅电解精炼生产处理的探讨

作者：范坤超

来源：《艺术殿堂》2018年第10期

【摘要】结合某公司铅电解生产线进行分析，该公司是以处理底吹炉、侧吹还原炉（或鼓风炉）自产的粗铅为主，同时外购部分粗铅作为补充。而外购粗铅往往含铅不稳定，杂质成分高，在生产过程中若控制不当就会影响电铅的产品质量。本文概述了铅电解精炼，对粗铅电解精炼生产的处理方案及其存在的問题与处理进行了探讨分析。

【关键词】铅电解精炼；高铋粗铅；精炼生产；处理；方案；问题

结合某公司铅电解生产线进行分析，以下就粗铅电解精炼生产处理进行了探讨分析。

一、铅电解精炼的概述

铅电解精炼时阳极是由粗铅除铜、锡后铸成的，用电解析出的阴极铅熔化制成始极片作阴极，电解液则为硅氟酸铅和硅氟酸的水溶液。电解时，将阴、阳极板按一定的极间距装入盛有电解液的电解槽中，接通直流电，铅自阳极溶解进入电解液，并在阴极放电析出。电解产出的阴极铅，用水洗涤后进行熔化，并视所含杂质情况进行氧化精炼或碱性精炼以除净残留的锡、砷、锑。小部分阴极铅熔化后制成始极片，洗净附着的阳极泥，送往熔铅锅重新熔化铸成阳极板。为了降低阳极泥中酸、铅含量，阳极泥需经压滤、洗滤。滤后阳极泥送稀、贵金属回收工序，洗水经澄清后返回电解系统。

二、粗铅电解精炼生产的处理方案

某公司外购的一批高铋粗铅，其中铅品位只有60%左右，铋含量高达30%，且金、银含量相对较高，同时含有少量的铜、锑。为了生产出合格电铅以及高效快速回收其中的有价金属，该公司提出以下处理方案。

1、合理搭配粗铅。高铋粗铅精炼生产可以结合电化学理论，Sb，As，Bi，Cu，Ag，Au 等金属的标准电极电位都要比Pb正，这些金属很少进入电解液中而留在阳极泥中。当阳极泥脱落，这些杂质将被带入电解液中，并随着电解液的流动夹杂于阴极析出铅中，对电铅质量影响很大。因此，必须适当控制铅阳极中这些杂质的含量。某公司自产的粗铅中铅含量为95%左右，含铋量为0.6%以下，锑含量0.5%一3.0%。因此将外购的高铋粗铅与某公司自产的粗铅合理搭配使用，经初步精炼后再浇铸成阳极板，控制阳极板中铅含量85%一90%铋含量7%一10%锑+砷小于3%。尽管进行了搭配和控制，但阳极板中铅品位仍较低，铋含量高，属于高铋铅阳极板。

2、合理补充电解液中铅离子浓度，保证电解液成分。结合笔者实践经验，当铅阳极板含铅太低时，电解过程铅离子浓度会逐步降低，为了保证电流效率和电解生产的稳定进行，应当及时补充电解液中铅离子浓度及硅氟酸浓度，稳定电解液成分。

3、严格阳极板洗刷工作。高铋粗铅精炼生产过程中的阳极板中铅品位低，阳极泥率将大大增加，而阳极泥中的杂质金属对阳极泥的性质有极大影响，因而影响电解的正常进行。阳极泥中锑对阳极泥层的结构和性质也有重要影响，锑在阳极表面上与铅形成铅锑网状结构，包裹阳极泥，避免阳极泥从表面脱落。但是，粗铅中含锑过高，会使阳极泥变硬，给阳极泥洗刷带来困难。阳极泥中铋含量高，阳极泥成块状且坚硬，阳极泥紧紧粘附于阳极板上，当阳极泥层较厚时，洗刷机组无法将阳极泥从残极中洗刷下来。高铋铅阳极板电解时，杂质含量高，阳极泥率增大，阳极泥层厚度增加，阻碍阳极区铅离子的正常迁移，造成槽电压升高，直流电耗增加，电流效率降低。如果在一个正常电解生产周期

（3-4d）洗刷一次，既影响电解生产，而残极板上阳极泥已无法采用洗涤机组进行洗刷。因此，为了保证生产的顺利进行，增加阳极板的洗刷频次，每天将阳极板洗刷一次，使阳极板上的阳极泥保持在较薄的状态，以提高电解电流效率。

4、加大火法精炼强度。某公司采用以硝酸钠做氧化剂，用烧碱作为造渣剂，加入电铅锅中，充分搅拌，由于砷、锑、锡对氧的亲和力强，能生成稳定的比重小而不溶于铅液的砷酸钠、锑酸钠和锡酸钠等，达到析出铅精炼的效果，产出合格电铅。

三、粗铅电解精炼生产的问题及其处理分析

结合某公司高铋粗铅精炼生产的问题及其处理进行分析，具体体现在：

阳极泥洗刷问题处理。某公司在高铋粗铅精炼生产过程中的阳极泥洗刷是处理高铋铅的难点问题。阳极板铋、锑等杂质高，造成电解后产出的阳极泥中铋、锑等成分高，使阳极泥表面的附着性增强，形成网状结构，使阳极泥变得坚硬和致密。尽管按技术方案要求，改变原有的操作制度，采用每天洗刷的方式，即每天将阳极板吊出，送入洗刷机组进行洗涤，但洗刷机还是不能很好的将阳极泥从残极上洗刷下来，有时需要反复的洗刷才能把阳极泥洗下来，洗刷干净后的阳极板继续电解，直至达到电解周期。一个电解周期出槽后，残极板阳极泥先用洗刷机反复洗刷，未洗刷干净残极板，采用人工的方式，将阳极泥从残极板上铲洗干净。

电解液问题及其处理。某公司在高铋粗铅精炼生产由于阳极板中铅品位低，杂质高，阳极板上溶解的铅量少于阴极上析出铅量，造成电解液中铅离子贫化。因此必须及时补充电解液中的铅离子。某公司采用硅氟酸来溶解黄丹，造新电解液，再将新液加入到电解液循环槽中，并增大电解液循环量，使电解液中的铅离子均匀稳定，各项指标都达到技术方案的要求。

析出铅的质量问题处理。某公司在高铋粗铅精炼生产过程中的高铋阳极板经过电解精炼后，产出的析出铅从外观看与正常粗铅电解产出的析出铅基本无异，表面平整光滑致密，但其

化学成分则有一些波动。并且析出铅的主成分和部分杂质含量都达不到国家1#铅锭标准，主要是砷、锑含量超标，这可以通过最终火法精炼来解决。按照实施方案的要求，在电铅锅中加入硝酸钠与烧碱进行氧化精炼除杂，通过充分搅拌，析出铅中砷、锑、锡等杂质被氧化，形成砷酸钠、锑酸钠等渣，浮于铅液表面，将渣捞去，铅液浇注成型，得到最终的合格铅锭。

结束语：

综上所述，某公司铅电解生产线在处理粗铅时，通过将自产粗铅与外购高铋铅合理搭配使用，通过严格控制工艺技术条件，加强生产过程的操作管理，取得良好效果，不仅电铅质量好，且高效回收了粗铅中含有的有价金属。

参考文献：

[1]马翔.大极板铅电解工艺技术研究[J].中国有色冶金，2013（04）

[2]刘金铭等.高铋粗铅电解精炼生产实践[J].湖南有色金属，2015（06）