铅电解精炼
【电解铅生产工艺】 【还原铅、再生铅和铅精矿区别
【电解铅生产工艺】电解铅的冶炼工艺流程铅冶金是白银生产的最佳载体：一般铅对金银的捕集回收率都在95%以上，因此金银的回收是与铅的生产状况直接相关的。
现在世界上约有80%的原生粗铅是采用传统的烧结一鼓风炉熔炼工艺方法生产的。
传统法技术成熟，较完善可靠，其不足之处在于脱硫造块的烧结过程中，烧结烟气的SO2浓度较低，硫的回收利用尚有一定难度，鼓风炉熔炼需要较昂贵的冶金焦炭。
为了解决上述问题，冶金工作者进行了炼铅新工艺的研究。
八十年代以来，相继出现了QSL法、闪速熔炼法、TBRC转炉顶吹法、基夫赛特汉和艾萨熔炼法等新的炼铅方法。
其中，QSL法是德国鲁奇公司七十年代开发的直接炼铅新工艺，加拿大、韩国和我国虽然先后购买了此专利建厂，但生产效果不甚理想；闪速熔炼法尚未实现工业化生产；TBRC法是瑞典波里顿公司所创，但此法作业为间断性的，且炉衬腐蚀严重；基夫赛特法由原苏联有色金属研究院研究成功，现已有多个厂家实现了工业化生产，是一种各项指标先进、技术成熟可靠的炼铅新工艺，但采用该法单位投资大，只有用于较大生产规模的工厂时，才能充分发挥其效益。
粗铅精炼工艺有火法和电解法两种。
一般来说，电解法对银、金、铋和锑的分离效果好，铅、银等金属的回收率高，劳动条件好，机械化自动化程度高。
电解法的缺点是基建投资较火法高。
采用火法需要处理大量中间产物，能耗较高，致使其生产成本较电解法高。
鉴于本项目粗铅含银、铋等金属较多。
常规方法处理铅阳极泥是采用火法——电解法流程获得金、银，渣进行还原熔炼，精炼得精铋等，流程简单、技术成熟，工人易操作，但有价金属回收率不高，锑、铅呈氧化物形态挥发进入烟尘，不但不便于综合回收，而且造成第二次污染。
【还原铅、再生铅和铅精矿区别】还原铅以废铅做原料，重新回炉冶炼而得，PB含量通常在96%~98%左右，也可做为生产电解铅的原料。
再生铅蓄电池用铅量在铅的消费中占很大比例，因此废旧蓄电池是再生铅的主要原料。
铅电解精炼的基本原理
精心整理一、铅电解精炼过程的电极反应铅电解精炼时属于下列的电化学系统阴极电解液阳极Pb(纯)PbSiF6.H2SiF6.H2oPb(含杂质)由于电解液的电离作用，形成Pb2+、H+阳离子和SiF62-、OH-阴离子：PbSiF6=Pb2++SiF62-H2SiF6=2H++SiF62-H2o=H++OH-极，阴离子奔向阳极，电解液中的阴离子2+和H+(即电极反应)Pb—2e=Pb2+反应，而不发生OH-和SiF62-离子的放电。
在阴极上，有可能发生Pb2+和H+的放电反应：Pb2++2e=Pb2H++2e=H2在正常的电解条件下，只发生Pb2++2e=Pb反应，而不发生2H++2e=H2反应。
综上所述，铅的电解精炼主要电极反应为：在阳极上：Pb-2e=Pb2+(氧化，进入电解液)在阴极上：Pb2++2e=Pb(还原在电极上析出)显然，在电解过程的进行中，阳极会逐渐溶解变薄，阴极则会因金属Pb的析出而逐渐变厚，阳极泥层的增厚会使槽电压变高，过高的槽电压会导致电化序在铅以下的杂质金属溶解，并在阴极上析出，因此阳极泥的厚度必须加以控制。
的纹路，呈铅灰间白色，并有金属光泽。
阴极的结晶受下列因素的影响：1Pb2+浓度控制在23加入添加剂，在电极上吸附时，使得界面反应的不可递性增大。
结晶过电位增大，为形成数目众多且尺寸小的晶核创造条件，添加剂是使铅电解精炼得以正常进行的极重要因素。
加入胶质添加剂大大地改善了阴极的结晶状态，能对任何原因造成的阴极不规则结晶起到不同程度的抑制作用。
析出铅的强度也与电解液含胶量有关，胶多则硬少则软。
为了使添加剂获得最好效果，一般采用胶合添加剂，其种类和配比一般需要通过实验确定。
4、电力线分布电力线集中处结晶变坏，阳极边缘常因电力线密集而出现树枝状或羊齿状结晶。
为消除此状，通常阴极尺寸作得比阳极稍大，电解生产操作中，若阴极和阳极的位置没有对正，也会造成局部电力线密集，而产生上述现象。
铅电解精炼的基本原理
铅电解精炼的基本原理集团公司文件内部编码：（TTT-UUTT-MMYB-URTTY-ITTLTY-一、铅电解精炼过程的电极反应铅电解精炼时属于下列的电化学系统阴极电解液阳极Pb(纯)PbSiF 6.H 2SiF 6.H 2oPb(含杂质)由于电解液的电离作用，形成Pb 2+、H +阳离子和SiF62-、OH -阴离子：PbSiF 6=Pb 2++SiF 62-H 2SiF 6=2H ++SiF 62-H 2o=H ++OH -由电化学系统分析，当通入直流电后，各种离子将作定向运动，阳离子奔向阴极，阴离子奔向阳极，电解液中的阴离子SiF62-、OH -向阳极移动，阳离子Pb 2+和H +向阴极移动，与此同时，在电极与电解液的界面上，发生相应的电化学反应(即电极反应)，在阳极上可以进行下列反应：Pb -2e =Pb 2+2OH —2e=H 2O+1/2O 2SiF 62-—2e=SiF 6同时，SiF 6+H 2o=H 2SiF 6+1/2O 2实际上，在正常的电解条件下，只发生Pb —2e=Pb 2+反应，而不发生OH -和SiF 62-离子的放电。
在阴极上，有可能发生Pb 2+和H +的放电反应：Pb 2++2e=Pb2H ++2e=H 2在正常的电解条件下，只发生Pb 2++2e=Pb 反应，而不发生2H ++2e=H 2反应。
综上所述，铅的电解精炼主要电极反应为：在阳极上：Pb-2e=Pb2+(氧化，进入电解液)在阴极上：Pb2++2e=Pb(还原在电极上析出)显然，在电解过程的进行中，阳极会逐渐溶解变薄，阴极则会因金属Pb的析出而逐渐变厚，阳极泥层的增厚会使槽电压变高，过高的槽电压会导致电化序在铅以下的杂质金属溶解，并在阴极上析出，因此阳极泥的厚度必须加以控制。
正常的阴极是平滑致密的，沿阴极长度方向存在着明显的宽约1-1.5mm的纹路，呈铅灰间白色，并有金属光泽。
不正常的阴极结晶呈海绵状，疏松粗糙且发黑色，有时长树枝毛刺，或圆头粒状、瘤状的疙瘩。
铅电解精炼的工艺流程
铅电解精炼的工艺流程铅冶金是白银生产的最佳载体:一般铅对金银的捕集回收率都在95%以上，因此金银的回收是与铅的生产状况直接相关的。
现在世界上约有80%的原生粗铅是采用传统的烧结一鼓风炉熔炼工艺方法生产的。
传统法技术成熟，较完善可靠，其不足之处在于脱硫造块的烧结过程中，烧结烟气的S02浓度较低，硫的回收利用尚有一定难度，鼓风炉熔炼需要较昂贵的治金焦炭。
为了解决上述问题，冶金工作者进行了炼铅新工艺的研究。
八十年代以来，相继出现了QSL法、闪速熔炼法、TBRC转炉顶吹法、基夫赛特汉和艾萨熔炼法等新的炼铅方法。
其中，QSL法是德国鲁奇公司七十年代开发的直接炼铅新工艺，加拿大、韩国和我国虽然先后购买了此专利建厂，但生产效果不甚理想;闪速熔炼法尚未实现工业化生产;TBRC法是瑞典波里顿公司所创，但此法作业为间断性的，且炉衬腐蚀严重;基夫赛特法由原苏联有色金属研究院研究成功，现已有多个厂家实现了工业化生产，是一种各项指标先进、技术成熟可靠的炼铅新工艺，但采用该法单位投资大，只有用于较大生产规模的工厂时，才能充分发挥其效益。
艾萨炼铅技术基于由上方插入的赛罗浸没喷枪将氧气喷射入熔体。
产生涡动池，让强烈的氧化反应或者还原反应迅速发生。
在第一段，熔炼炉产出的高铅渣经过流槽送还原炉，氧化脱硫所产的烟气经除尘后送制酸系统。
在第二段还原炉中，所产粗铅和弃渣从排放口连续放出，并在传统的前床中分离，所产烟气进行除尘处理后经烟囱排放。
艾萨法熔炼流程。
该工艺流程先进，对原料适应性广、生产规模可大可小，比较灵活、指标先进、SO2烟气浓度高，可解决生产过程中烟气污染问题;同时冶炼过程得到强化，金银捕集率高，余热利用好，能耗低。
它不仅适应308厂铅银冶炼的改建要求，而且能够对我国的银铅冶金生产和技术进步起到推动作用，故推荐引进艾萨法作为本项目粗铅冶炼生产工艺的第一方案传统的鼓风烧结--鼓风炉法虽然在烟气制酸方面尚有一定困难，但近年来，我国株洲冶炼厂、沈阳冶炼厂、济源治炼厂等大型铅厂的改扩建工程仍然采用此法，是因为它具有建设快、投产、达产快的优点。
【电解铅生产工艺】 【还原铅、再生铅和铅精矿区别
【电解铅生产工艺】电解铅的冶炼工艺流程铅冶金是白银生产的最佳载体：一般铅对金银的捕集回收率都在95%以上，因此金银的回收是与铅的生产状况直接相关的。
现在世界上约有80%的原生粗铅是采用传统的烧结一鼓风炉熔炼工艺方法生产的。
传统法技术成熟，较完善可靠，其不足之处在于脱硫造块的烧结过程中，烧结烟气的SO2浓度较低，硫的回收利用尚有一定难度，鼓风炉熔炼需要较昂贵的冶金焦炭。
为了解决上述问题，冶金工作者进行了炼铅新工艺的研究。
八十年代以来，相继出现了QSL法、闪速熔炼法、TBRC转炉顶吹法、基夫赛特汉和艾萨熔炼法等新的炼铅方法。
其中，QSL法是德国鲁奇公司七十年代开发的直接炼铅新工艺，加拿大、韩国和我国虽然先后购买了此专利建厂，但生产效果不甚理想；闪速熔炼法尚未实现工业化生产；TBRC法是瑞典波里顿公司所创，但此法作业为间断性的，且炉衬腐蚀严重；基夫赛特法由原苏联有色金属研究院研究成功，现已有多个厂家实现了工业化生产，是一种各项指标先进、技术成熟可靠的炼铅新工艺，但采用该法单位投资大，只有用于较大生产规模的工厂时，才能充分发挥其效益。
粗铅精炼工艺有火法和电解法两种。
一般来说，电解法对银、金、铋和锑的分离效果好，铅、银等金属的回收率高，劳动条件好，机械化自动化程度高。
电解法的缺点是基建投资较火法高。
采用火法需要处理大量中间产物，能耗较高，致使其生产成本较电解法高。
鉴于本项目粗铅含银、铋等金属较多。
常规方法处理铅阳极泥是采用火法——电解法流程获得金、银，渣进行还原熔炼，精炼得精铋等，流程简单、技术成熟，工人易操作，但有价金属回收率不高，锑、铅呈氧化物形态挥发进入烟尘，不但不便于综合回收，而且造成第二次污染。
【还原铅、再生铅和铅精矿区别】还原铅以废铅做原料，重新回炉冶炼而得，PB含量通常在96%~98%左右，也可做为生产电解铅的原料。
再生铅蓄电池用铅量在铅的消费中占很大比例，因此废旧蓄电池是再生铅的主要原料。
铅电解精炼的基本原理
铅电解精炼的基本原理铅电解精炼的基本原理一、铅电解精炼过程的电极反应铅电解精炼时属于下列的电化学系统阴极电解液阳极Pb(纯) PbSiF6.H2SiF6.H2o Pb(含杂质) 由于电解液的电离作用，形成Pb2+、H+阳离子和SiF62-、OH-阴离子：PbSiF6= Pb2++ SiF62-H2SiF6= 2H++ SiF62-H2o=H++ OH-由电化学系统分析，当通入直流电后，各种离子将作定向运动，阳离子奔向阴极，阴离子奔向阳极，电解液中的阴离子SiF62-、OH-向阳极移动，阳离子Pb2+和H+向阴极移动，与此同时，在电极与电解液的界面上，发生相应的电化学反应(即电极反应)，在阳极上可以进行下列反应：Pb-2e= Pb2+2 OH—2e= H2O+1/2O2SiF62-—2e= SiF6同时，SiF6+H2o= H2SiF6+1/2O2实际上，在正常的电解条件下，只发生Pb—2e= Pb2+反应，而不发生OH-和SiF62-离子的放电。
在阴极上，有可能发生Pb2+和H+的放电反应：Pb2++2e= Pb2 H++2e= H2在正常的电解条件下，只发生Pb2++2e= Pb反应，而不发生2 H++2e= H2反应。
综上所述，铅的电解精炼主要电极反应为：在阳极上：Pb-2e= Pb2+(氧化，进入电解液)在阴极上：Pb2++2e= Pb(还原在电极上析出)显然，在电解过程的进行中，阳极会逐渐溶解变薄，阴极则会因金属Pb的析出而逐渐变厚，阳极泥层的增厚会使槽电压变高，过高的槽电压会导致电化序在铅以下的杂质金属溶解，并在阴极上析出，因此阳极泥的厚度必须加以控制。
正常的阴极是平滑致密的，沿阴极长度方向存在着明显的宽约1-1.5mm的纹路，呈铅灰间白色，并有金属光泽。
不正常的阴极结晶呈海绵状，疏松粗糙且发黑色，有时长树枝毛刺，或圆头粒状、瘤状的疙瘩。
阴极的异常结晶不仅影响到它的质量，而是导致电流效率的下降。
铅冶炼中的火法冶炼与电解冶炼
精炼
将粗铅进行精炼处理，去除其中的杂质，得 到纯度较高的精铅。
火法冶炼的特点
01
02
03
生产效率高
火法冶炼具有较高的生产 效率，能够大规模地生产 铅金属。
适用范围广
火法冶炼适用于各种类型 的铅矿石，尤其是低品位 和高难度的矿石。
环境污染大
火法冶炼过程中会产生大 量的废气、废水和废渣， 对环境造成较大的污染。
在资源条件方面，如果铅矿品位较高且矿石中杂质较少，电 解法是更好的选择，因为它可以提供更高纯度的产品。相反 ，如果铅矿品位较低或矿石中杂质较多，火法冶炼可能更适 合，因为它能够更有效地从矿石中提取铅。
根据环保要求选择
火法冶炼过程中会产生大量的废气、废水和固体废弃物， 对环境造成较大的污染。相比之下，电解法在生产过程中 产生的废弃物较少，对环境的影响较小。
03
火法与电解法炼铅的比较
资源利用率比较
火法炼铅
火法炼铅工艺利用了铅锌矿中的有价元素，通过高温熔炼得到粗铅，再经过一 系列的精炼过程得到纯铅。由于火法炼铅过程中无法有效分离锌和铅，因此资 源利用率相对较低。
电解冶炼
电解冶炼工艺通过电解方式将阳极泥中的铅氧化物转化为硫酸铅，再通过还原 熔炼得到纯铅。该工艺能够有效地分离锌和铅，提高了资源利用率。
在能源供应紧张或能源价格较高的地区，电解法则可能成为更经济的选择。此外 ，对于一些可再生能源丰富的地区，如水电丰富的地区，使用电解法进行铅冶炼 可以充分利用可再生能源，降低生产成本。
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环保友好
为降低生产过程中的环境污染，电解法炼铅技术正不断改进，以减 少废水和废气排放，同时加强对有价金属的回收利用。
多元化产品开发
常规铅电解精炼的电极过程
冶金机械设备常规铅电解精炼的电极过程常温下，盐酸和硫酸只能与铅的表面作用，形成几乎不溶解的氣化铅和硫酸铅表面薄膜；用硝酸或醋酸溶液进行的铅电解精炼时，不能产出密实块状的铅沉积物，而且采用硝酸电解液电解时，一部分硝酸根会在阴极上还原成氮化物。
1901年，贝茨采用硅氟酸溶液作电解液进行粗铅电解精炼实验并获得成功。
1903年，以硅氟酸和硅氟酸铅混合溶液作电解液的贝茨法铅电解精炼技术被用于工业生产。
硅氟酸对铅的溶解度大，电导率较高，稳定性也较好，价格相对较低，是其在铅电解精炼中得到应用的主要原因。
在铋和锡的电解精炼中也采用硅氟酸型电解液。
铅电解精炼时的电化学体系是：阳极为粗铅，阴极为纯铅，电解液主要含有PbSiF6和H2SiF6。
电解精炼的总反应为：Pb(粗)—Pb(纯）。
A阳极过程铅电解精炼的阳极是待精炼的粗金属（来自火法精炼），这是一种含杂质的可溶性阳极，电解时阳极上可能发生的主反应。
B阴极过程电解液中，能在阴极上放电的阳离子只有Pb2+和IT。
铅在阴极上析出的标准电极电位为-0.126V，氢离子放电析出氢气的标准电极电位为0。
在氢离子和铅离子的活度都近似等于1，电流密度为100~200A/m2的铅电解精炼条件下，铅析出的超电压很小，而氢析出的超电压却很大，约为1.0V。
即氢在阴极上的析出电位要比铅负得多。
因此，在正常的铅电解精炼过程中，阴极上只有Pb2放电析出金属铅，它与发生在阳极的反应恰好是一对可逆反应。
而氢则不可能在阴极上析出。
C杂质的行为及分离杂质的原理粗铅阳极中含有多种杂质，按其在电解过程中的行为可分为三类：(1)标准电极电位比铅负的元素。
如Zn、Fe、Cd、Co、Ni，基本上均能与铅一起从阳极上溶解进入电解液。
然而，正是由于这些杂质的析出电位比铅负得多，所以，基本上不会在阴极上析出而留在电解液中。
(2)标准电极电位比铅正的元素。
如As、Sb、Bi、Cu、Ag、Au，电解时基本上不溶解而留在阳极泥中。
铅电解精炼
铅电解精炼铅电解精炼旨在获得纯精度高的工业用铅，并回收伴生的铋和稀贵金属，有时尚回收锡。
我国铅电解的原料大部分为矿产粗铅，其余为再生粗铅和炼锡的副产粗铅。
粗铅在进行电解精炼前，需经火法精炼预先除去粗铅中的铜或锡，并调整锑含量，然后铸成阳极板去电解。
铅电解精炼目前都采用硅氟酸盐电解法，意大利圣.加维诺厂曾一度用氨基磺酸盐电解法，但由于电解液导电性差、电流密度低和槽电压高等缺点，又改用硅氟酸盐电解法。
铅电解精炼工艺本身变化不大，但在机械化程度方面发生了显著的变革，从而提高了劳动生产率，减轻了劳动强度和改善了劳动条件。
1）阳极铸型阳极铸型机组采用液压并采用微机控制。
将过去人工控制铅液量、手工起板、平板和排板等工序变为铅液定容量浇铸、链钩起板、液压平整，再按同极距要求均匀的放置在排板机上，装槽时用桥式起重运输机直接吊入电解槽内。
2）精铅铸锭机组电解阴极铅须熔化或进一步精炼除锡后铸成电铅方能销售。
原先各工序（浇注、打印、起锭和码垛）均为手工作业，精铅铸锭机除能完成上述各道工序外，尚能将码成垛的铅锭运送至桥式起重运输机工作范围内。
3）始极片制造机组原先制造始极片的各道工序如舀铅、制片、缺口和平整均系手工作业，始极片装槽也是手工作业，机组除取消了手工作业外，尚能将始极片按同级等距要求置于排板机上，再用桥式起重运输机把他们直接吊装入电解槽。
机制始极片比过去厚了，从而使周转的阴极铅量和煤（气）耗稍有增加；但是厚一些的始极片不易起翘，短路机会减少，并有助于提高电流效率和降低电耗。
4）阳极泥过滤洗涤阳极泥的液固分离和洗涤已成功地用压滤代替渗滤和离心过滤。
除劳动条件显著改善外，且由于压滤机生产能率高，电解槽清理时排出的阳极泥浆可及时地压滤掉，故电解槽清理极易安排。
5）电解液冷却在我国南方地区，每到夏季由于气温高，电解液温度往往超过要求，如无经济的地下水冷却，而采用冷冻水作冷煤时，则既不经济且冷却效果不堪理想，只能安排在夏季最热的月份内停产检修。
铅电解精炼工艺操作规程
铅电解精炼工艺操作规程铅电解精炼工艺操作规程一、操作前准备工作1. 检查电解槽及周围环境是否整洁，无杂物和水迹。
2. 检查电解设备是否运转正常，电流表、电压表、温度计等是否准确可靠。
3. 检查电解液的浓度、温度是否符合要求，必要时进行调整。
二、装料操作1. 检查铅料是否干净，无杂质。
使用前必要时进行预处理。
2. 向电解槽中逐步加入铅料，注意避免溅入电解槽外。
3. 保持电解槽内的铅料高度均匀，不得过高或过低。
三、运行操作1. 将电解槽连接至电源，并根据要求设置电解电压和电流。
2. 观察电解槽内电解液的变化，确保电流平稳，无异常。
3. 定期检查电解槽内铅料的状况，如有结块、积渣等情况及时处理或修正。
4. 保持电解槽内的温度稳定，必要时进行调整。
四、产物处理1. 检查电解产物是否符合要求，如有异常情况应立即进行排查和处理。
2. 定期清除电解槽内的产物渣滓，确保电解液流动畅通。
3. 对电解槽内的产物进行密封包装和储存，以免遭受外界污染。
五、设备维护1. 定期检查电解设备的运行情况，如有异常应及时维修或更换。
2. 保持电解设备的干燥和清洁，避免水分、杂质进入。
3. 对电解槽及周围设备进行定期的保养和维护，确保其功能完好。
六、环境安全措施1. 操作过程中应戴好防护眼镜、手套、口罩等个人防护装备。
2. 保持操作区域的良好通风，避免产生有害气体积聚。
3. 操作结束后，关闭电源并切断电解槽的电流，确保安全。
七、事故应急处理1. 在发生事故时，及时切断电源，立即采取相应措施进行救援。
2. 如有中毒、烧伤等伤害情况，应立即向医务人员求助并及时处理伤者。
3. 对事故原因进行调查分析，并采取相应措施防止再次发生。
以上即为铅电解精炼工艺操作规程，操作人员在操作过程中应严格按照规程进行操作，并时刻关注安全环保问题。
铅电解精炼的工艺流程
铅电解精炼的工艺流程铅的精炼一般通过电解法进行，主要包括溶剂萃取法、铅泥的水解还原法等。
其中，溶剂萃取法是目前应用最广泛、效果最好的精炼方法之一。
下面就以铅的电解精炼流程为例，详细介绍一下铅的精炼工艺流程。
1. 原料准备首先要准备好含铅的原料，一般来说，含铅原料主要包括铅泥、含铅废水和含铅废渣。
这些原料需要经过预处理，如过滤、干燥等，以去除杂质，确保产品的纯度。
2. 电解槽设计电解槽是电解精炼的关键设备，其设计需要考虑到生产效率、能耗、产物纯度等因素。
一般来说，电解槽由阴极、阳极、电解液和电解槽壁构成。
阴极和阳极一般选择陶瓷、不锈钢等耐蚀材料制成，电解液一般选用硫酸铅。
3. 电解过程将经过预处理的含铅原料投放进电解槽中，通过外加电流，将铅阳极上的铅溶解到阴极上，从而得到纯净的铅。
在电解过程中，要控制电解液的温度、PH值、电流密度等参数，以确保电解过程顺利进行。
4. 产品分离在电解过程结束后，通过过滤、干燥等工艺，将得到的产品进行分离。
一般来说，可以得到纯净的铅片或铅粉，可以直接用于生产电池等产品。
5. 废水处理在电解精炼过程中会产生大量的含铅废水，这些废水中含有大量的有害物质，对环境造成污染。
因此，需要对废水进行处理，通常采用化学沉淀、膜分离等技术，将废水中的有害物质去除，达到排放标准。
6. 废渣处理除了废水外，电解精炼过程中还会产生大量的含铅废渣，这些废渣中还有一定的有用金属，如铜、锡等。
因此，需要对废渣进行处理，一般可以采用水解还原等技术，将废渣中的有用金属提取出来，减少资源浪费。
综上所述，铅的电解精炼工艺流程是一个非常复杂的过程，需要考虑到原料准备、电解槽设计、电解过程、产品分离、废水处理、废渣处理等多个环节。
只有做好每一个环节的工艺控制和环保措施，才能实现铅精炼的高效、高质量生产，为环境保护和资源利用做出贡献。
铅
（1）阳极铸型阳极铸型机组采用液压并采用微机控制。将过去人工控制铅液量、手工起板、平板和排版等工序变为铅液定容量浇铸、链钩起板、液压平整，再按同极距要求均匀地放置在排板机上，装槽时用桥式起重运输机直接吊入电解槽内。
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、然后铸成锭出售。小部分阴极铅熔化后制成始极片。残极取出后，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。
Pb（纯）︱Pb2+H+SiF62-︱Pb（粗）
在直流电的作用下，阴极反应有
Pb2++2e→Pb
2H++2e→2H→H2
在硅氟酸溶液中，铅的析出电势为-0.1274V，而氢的标准电势为0V,由于氢在铅上析出具有较高的超电压（1.1V），因此H+放电是不可能的。
在面积电流较高时，贴近阴极表面的薄层电解液中Pb2+浓度要低很多，当电解液含Pb 90~100g/L时，这个薄层中Pb2+浓度能降至10 g/L以下。以0.048mol/L计算，H+在电场作用下仅移向阴极但没有放电，所以在此阴极薄层内H+浓度可能很高，若高达10mol/L，则它们在25℃时实际析出电势应分别为
电解液成分，g/L Pb99~128 H2SiF6 75~85 As1~1.4 Fe 4~5 Ag 0.001 Cu 0.002氨基乙酸40.8~59.5
生产实践表明，应用周期反向电解，当电解液含酸120~140g/L、含铅90~110g/L、电流密度160~180A/m2时，可获得结晶致密的阴极铅；极间短路减少，劳动强度减轻；消除了浓差极化，槽电压下降；电流效率稳定在93%以上。
铅电解精炼法简介
粗铅精炼：火法；电解法火法经过除铜（先熔析或凝析除铜，再加硫深度除铜）、除碲（加苛性钠）、除砷锑锡（氧化法或碱性精炼法：原理基于在450℃条件下，砷、锑、锡在NaNO3强氧化剂的作用下氧化成高价氧化物→变成软铅）、除银（加锌回收金银）、除锌（镁钙）、除铋后，最终精炼成精铅。
电解法经过初步除铜，然后铸型成粗铅阳极，电解，精铅在阴极析出，析出铅入精炼锅精炼再次除杂质成型。
优缺点：火法：（优）投资少，生产周期短，占用资金少，生产成本低，特别适用于处理含铋低的粗铅；（缺）工序多，铅直收率低，劳动条件差。
点解法：（优）产品质量高，生产过程稳定，操作条件较好，尤其适用于处理含银、含铋高的粗铅；（缺）生产周期长，占用资金多、投资较大、生产设备成本略高。
铅电解精炼1.电解液制备以HF作原料加石英粉搅拌制成硅氟酸（350g/L），再加黄丹（Pb3O4）与硅氟酸反应制成硅氟酸铅,含硅氟酸≈320g/L、Pb2+≈200g/L，然后加水稀释到所需浓度。
反应如下：6HF+SiO2=H2SiF6+2H2OH2SiF6+PbO=PbSiF6+H2O2.阴极片3.阳极制造（铸型）阳极含锑要求0.4%~0.8%，低于0.4%，阳极泥松软，导致阳极泥脱落，从而使电解液浑浊，造成析出铅含Ag、Bi、Cu升高；高于0.8%，阳极泥较致密，给阳极泥洗刷带来难度，阳极板含锡＜0.0004%。
4.残极洗刷机（左图：卧式右图：立式）5.析出铅的熔化与铸锭析出铅的成分不均匀，强度较低，所以析出铅必须熔化、铸锭才能销售。
过程：先熔化，捞去黑渣（夹带少量阳极泥），加入NaOH0.1~0.2Kg/吨铅，搅拌0.5~1小时，进一步出去其中的微量砷、锑、锡。
搅拌后温度应控制在450~480℃。
铸锭流程：熔化→捞渣→浇铸→刮渣→打印→脱模→码垛→堆放→储存。
常规铅电解精炼的电极过程
冶金机械设备常规铅电解精炼的电极过程常温下，盐酸和硫酸只能与铅的表面作用，形成几乎不溶解的氣化铅和硫酸铅表面薄膜；用硝酸或醋酸溶液进行的铅电解精炼时，不能产出密实块状的铅沉积物，而且采用硝酸电解液电解时，一部分硝酸根会在阴极上还原成氮化物。
1901年，贝茨采用硅氟酸溶液作电解液进行粗铅电解精炼实验并获得成功。
1903年，以硅氟酸和硅氟酸铅混合溶液作电解液的贝茨法铅电解精炼技术被用于工业生产。
硅氟酸对铅的溶解度大，电导率较高，稳定性也较好，价格相对较低，是其在铅电解精炼中得到应用的主要原因。
在铋和锡的电解精炼中也采用硅氟酸型电解液。
铅电解精炼时的电化学体系是：阳极为粗铅，阴极为纯铅，电解液主要含有PbSiF6和H2SiF6。
电解精炼的总反应为：Pb(粗)—Pb(纯）。
A阳极过程铅电解精炼的阳极是待精炼的粗金属（来自火法精炼），这是一种含杂质的可溶性阳极，电解时阳极上可能发生的主反应。
B阴极过程电解液中，能在阴极上放电的阳离子只有Pb2+和IT。
铅在阴极上析出的标准电极电位为-0.126V，氢离子放电析出氢气的标准电极电位为0。
在氢离子和铅离子的活度都近似等于1，电流密度为100~200A/m2的铅电解精炼条件下，铅析出的超电压很小，而氢析出的超电压却很大，约为1.0V。
即氢在阴极上的析出电位要比铅负得多。
因此，在正常的铅电解精炼过程中，阴极上只有Pb2放电析出金属铅，它与发生在阳极的反应恰好是一对可逆反应。
而氢则不可能在阴极上析出。
C杂质的行为及分离杂质的原理粗铅阳极中含有多种杂质，按其在电解过程中的行为可分为三类：(1)标准电极电位比铅负的元素。
如Zn、Fe、Cd、Co、Ni，基本上均能与铅一起从阳极上溶解进入电解液。
然而，正是由于这些杂质的析出电位比铅负得多，所以，基本上不会在阴极上析出而留在电解液中。
(2)标准电极电位比铅正的元素。
如As、Sb、Bi、Cu、Ag、Au，电解时基本上不溶解而留在阳极泥中。
电解精炼铸锭安全操作规程
电解精炼铸锭安全操作规程
1、全体当班人员都应穿戴好劳保用品，特别是戴好安全帽。
2、析出铅装锅时或向锅内续析出铅时，锅台边上的人应暂时撤离。
3、架搁搅拌机时，应边预热边慢慢地放入锅内，且放平稳后，方可合闸启动。
启动时，锅台上人员暂离远点，以防铅液飞溅烫伤。
4、烧火工加煤时，应先停风机，后开炉门，以防回火烫伤。
5、严禁空锅或无冷却水时烧火。
6、熔铸电铅产出的氧化渣，应按指定的地点堆放，加碱精炼时，应缓慢将苛性钠加入铅液漩涡中。
7、捞渣或铸錠前，应事先将勺及浇铸进行预热。
8、浇铸时，液流速度不宜过快，以不堵管道为宜，起锭、刨边、打码，一定要待铅锭完全冷却后进行，以防淌心外溢，铅液烫伤。
9、铅锭码垛时，要码稳，且不能过高。
10、铸锭班所有工具、浇具不得与其他班组混用。
11、吊锅内铅时，锅内必须用3-4根直径12mm圆钢才能起吊。
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铅电解精炼铅电解精炼旨在获得纯精度高的工业用铅，并回收伴生的铋和稀贵金属，有时尚回收锡。
我国铅电解的原料大部分为矿产粗铅，其余为再生粗铅和炼锡的副产粗铅。
粗铅在进行电解精炼前，需经火法精炼预先除去粗铅中的铜或锡，并调整锑含量，然后铸成阳极板去电解。
铅电解精炼目前都采用硅氟酸盐电解法，意大利圣.加维诺厂曾一度用氨基磺酸盐电解法，但由于电解液导电性差、电流密度低和槽电压高等缺点，又改用硅氟酸盐电解法。
铅电解精炼工艺本身变化不大，但在机械化程度方面发生了显著的变革，从而提高了劳动生产率，减轻了劳动强度和改善了劳动条件。
1）阳极铸型阳极铸型机组采用液压并采用微机控制。
将过去人工控制铅液量、手工起板、平板和排板等工序变为铅液定容量浇铸、链钩起板、液压平整，再按同极距要求均匀的放置在排板机上，装槽时用桥式起重运输机直接吊入电解槽内。
2）精铅铸锭机组电解阴极铅须熔化或进一步精炼除锡后铸成电铅方能销售。
原先各工序（浇注、打印、起锭和码垛）均为手工作业，精铅铸锭机除能完成上述各道工序外，尚能将码成垛的铅锭运送至桥式起重运输机工作范围内。
3）始极片制造机组原先制造始极片的各道工序如舀铅、制片、缺口和平整均系手工作业，始极片装槽也是手工作业，机组除取消了手工作业外，尚能将始极片按同级等距要求置于排板机上，再用桥式起重运输机把他们直接吊装入电解槽。
机制始极片比过去厚了，从而使周转的阴极铅量和煤（气）耗稍有增加；但是厚一些的始极片不易起翘，短路机会减少，并有助于提高电流效率和降低电耗。
4）阳极泥过滤洗涤阳极泥的液固分离和洗涤已成功地用压滤代替渗滤和离心过滤。
除劳动条件显著改善外，且由于压滤机生产能率高，电解槽清理时排出的阳极泥浆可及时地压滤掉，故电解槽清理极易安排。
5）电解液冷却在我国南方地区，每到夏季由于气温高，电解液温度往往超过要求，如无经济的地下水冷却，而采用冷冻水作冷煤时，则既不经济且冷却效果不堪理想，只能安排在夏季最热的月份内停产检修。
目前已成功的使用抗氢氟酸和硅氟酸腐蚀的空气冷却塔来冷却电解液，既经济又方便，且有助于溶液的体积平衡。
1、电解精炼1.1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。
阳极中所含电位比铅负的金属如锌、铁、镉、钴、镍等，亦自阳极溶出，但一般不在阴极析出；电位比铅正的金属如锑、砷、铜、金、银等，很少进入电解液，而留在阳极泥中；电位与铅接近的锡，电解时与铅一道溶解并大部分在阴极上析出。
所以，含锡较高的粗铅，须在电解前或电解后进行除锡。
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、锑然后铸成锭出售。
小部分阴极铅熔化后制成始极片。
残极去取出后，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。
在正常情况下，由于阳极溶解速度通常大于阴极析出速度，以及少量铅化学溶解等原因，电解液中铅离子浓度逐渐升高，杂质铜、锑、锡、银、铋及氟离子浓度等均有所增加，故要定期对电解液进行净化和脱铅。
目前国内多用玻璃丝、新鲜木炭、锯木屑、活性炭等作吸附剂来过滤电解液，以降低游离氟、阳极泥颗粒及胶质物体；采用石墨不溶阳极电积脱除积累的铅和杂质。
电解过程中的蒸发、滴漏夹带和某些化学反应，都会消耗一部分酸，因此须分班均匀地补充部分硅氟酸和一定量的洗液。
为了强化和改善铅电解工艺过程，沈治在试验的基础上采用周期反向电解进行生产。
沈治周期反向电流电解的技术操作条件如下：电流强度 12000A 电压250V电流密度 178~230A/m2正向通电时间 60～120S反向通电时间0.5～1.0S 槽电压0.45～0.6V电解液温度37～45℃电解液循环速度 15～30L/min同极中心距80.90mm 出槽周期阳极96h,阴极48h电耗120～145kW.h/t 添加剂骨胶0.12kg/t,木质磺酸钠0.3kg/t阳极成分%，Ph98.38~98.66,Sb0.564~0.727, Cu0.065~0.091,Sn0.0004,As1～1.4 ，Fe4~5, Ag0.001,Cu0.002氨基乙酸40.8～59.5。
生产实践表明，应用周期反向电解，当电解液含酸120～140g/L、含铅90～110g/L、电流密度160～180A/m2时，可获得结晶致密的阴极铅；极间短路减少，劳动强度减轻；消除了浓差极化，槽电压下降；电流效率稳定在93%以上。
图1-1为铅电解精炼工艺流程实例1.2原料1.2.1化学成分1）铅阳极含铅一般在95%～98.5%之间，含铅较低时（不小于80%），需在较低的电流密度下电解，方能获得高质量的阴铅极，且产量低，成本高。
2）铜阳极含铜应小于0.06%，超过此值，将导致阳极泥变得坚硬致密，使阳极钝化，阻碍铅的正常溶解，使槽电压升高引起杂质金属的溶解和析出。
3）锑锑是铅阳极中的一个特殊成分。
电解过程中，锑在阳极表面上与铅形成铅锑合金网状结构，包裹阳极泥，使之具有适当的附着强度而不脱落。
当阳极含锑小于0.3%时，阳极泥容易散碎脱落，导致贵金属损失严重，阴极铅质量不合格。
含锑过高又会使阳极泥坚硬难于刷下；含锑3%～4%时，阳极泥极为坚硬，无法刷下，须手工铲下来，同时电解液中铅离子浓度下降使电解难以正常进行。
生产中阳极含锑一般控制在0.4%～0.8%。
4）砷阳极中砷的含量一般不大于0.4%。
砷和锡都具有增大阳极泥强度的效果。
当Sb+As或Sb+Sn不小于0.5%时，阳极泥也不脱落。
Sb+As大于1%时，也会使电解液中的酸、铅下降。
5）锡阳极中含锡小于0.01%时，可获得合格的阴铅极。
理论上电解时锡应全部溶解，并在阴极上析出。
实际生产中，当阳极含锑为0.4～0.6%时，仅有32～40%的锡在阴极析出。
若采用阴极铅碱性精炼副产锡酸钠和从阳极泥中回收锡的工艺流程，就可以不限制阳极铅中毒锡含量。
表1-1为阳极铅化学成分实例表5-1铅阳极化学成分实例，%1.2.2物理规格要求阳极厚薄均匀，表面无夹渣及氧化物、平直，无飞边毛刺，挂耳处平滑，每片重量接近。
我国阳极厚度一次电解时为15～20mm ；二次电解时不大于35mm 。
1.2.3技术操作条件1.2.3.1阴极电流密度电解槽内的阴极片数一定时，其生产能力随电流密度增大而几乎成比例增加，因而采用较高的电流密度，则基建投资、设备折旧费、生产流动资金等均将相应下降。
电流密度主要根据阳极中杂质的性质与数量以及操作等具体条件而定；我国工厂一般为120～200A/m 2,国外有的工厂达到240A/ m 2。
低品位阳极通常采用较低的电流密度。
阳极含杂质较低，工厂规模较大时，宜选用较高的电流密度。
表1-2为电流密度和阴极铅中杂质的实例。
表1-2阴极铅中杂质含量与电流密度关系实例，%1.2.3.2同极中心轴同极中心距离的大小，对槽电压、电耗和短路状况都会产生影响。
一般而论，极距小，槽电压低，电耗少；但极距过小容易短路，导致电流效率降低。
极距大，槽电压高，电耗多。
我国工厂采用的极距多数在80～100mm之间。
1.2.3.3电解液成分电解液成分随生产条件不同而异，通常含有呈PbSiF6形态的铅为60～120g/L,游离硅氟酸60～100g/L,SiF-26总量为100～180g/L,杂质离子浓度一般控制如下：元素 Cu Sb Sn Ag Bi Fe Fg/L <0.002 <0.8 <1.0 <0.01 <0.002 3～4 <3适当提高游离硅氟酸的浓度，可改善溶液的导电性。
适当提高含铅浓度，有利于获得致密光滑的阴极铅；但含铅浓度太高，则会在阴极出现粗粒结晶，严重时会破坏电解作业的正常运行。
表1-3为电解液成分实例。
表1-3电解液成分实例1.2.3.4添加剂为了获得致密平整的阴极铅，须往电解液中加入适量的添加剂。
添加剂的种类很多，有胶类，如骨胶、皮胶、明胶、树胶等；有芳香族化合物，如β-萘酚、苯酚、甲苯酚、间苯二酚等；有表面活性物质，如木质磺酸钠、木质磺酸钙等。
使用复合添加剂比使用单一添加剂的效果要好得多。
表1-4为添加剂使用实例。
表1-4添加剂使用实例1.2.3.5电解液循环铅电解过程中的两极间的浓度极化，不但使槽电压升高，增加电耗，而且阴极铅的质量也不稳定。
电解液循环是使电解槽内电解液成分保持均匀，克服浓差极化。
循环的方式按电解槽布置的不同方式分为单级循环和双极循环。
1）双极循环电解液由高位槽经管道流入第一级电解槽，经第一级电解槽溢流口进入第二级电解，最后流回位于地下的集液槽。
此种循环方式，电解槽布置紧凑，节省厂房面积；管道短；电解液循环量较一级循环少一半，酸泵流量小，动力消耗也就少。
但上一级与下一级电解槽中的电解液温度、浓度不均匀，控制不好易使第二级槽中阴极铅质量降低。
已不宜再采用。
2）单级循环电解液由总管分别经支管流入各个电解槽，从电解槽另一端的溢流口流出来直接返回集液槽。
此种循环方式，操作、管理都比较方便，阴极铅质量均匀，国内外广泛采用。
就单个电解槽而言，循环方式又可分为上进液、下出液和下进液、上出液两种。
下进上出方式能使槽内电解液的成分和温度更均匀；溶液流动方向与阳极泥沉降方向相反，妨碍阳极泥沉降，可加大循环速度。
绝大多数工厂均采用上进下出方式。
电解液的循环速度与电流密度、阳极成分、电解槽的大小等有关。
阳极品位低，杂质多时，应适当提高循环速度，但应以不引起阳极泥脱落和悬浮为前提。
如按电解槽容积大小来确定循环速度时，则每更换一槽电解液需 1.5～2.0h。
1.2.3.6电解液温度电解液温度一般控制在35～45℃。
温度低，溶液导电性差，槽电压升高，电耗增加。
温度高时虽然导电性良好，但电解液蒸发损失大，车间劳动条件恶化。
对于采用沥青胶泥作衬里的电解槽，电解液温度高时，衬里容易软化、鼓泡，严重影响使用寿命。
一般情况下电解过程中焦耳热可维持电解液温度在30℃以上。
但在冬季严寒和夏季炎热地区，还需配备加热和冷却装置才能保证电解液的正常温度，确保正常生产。
一般在高位槽中设备蛇形铜管，冬季通入蒸汽加热，夏季通入冷水冷却。
由于铅电解液中添加剂易引起铜管外表面结垢，使铜管传热系数很快下降，且清洗困难，难于满足生产要求。
目前，用空气冷却塔冷却铅电解液已在工业生产中应用并获得了良好的效果。
1.2.3.7阴极周期与阳极寿命阴极周期的长短与采用的电流密度有关，为减少短路和烧板，一般为2～4d。