铅电解精炼的基本原理
铅冶炼技术线试题库及答案
铅冶炼厂生产技术线竞聘上岗试题1、填空题1）粗铅生产普遍采用（烧结焙烧－鼓风炉还原熔炼）工艺，它具有工艺稳定可靠、对原料适应性强等优点，具有流程长、（返料多）、能耗高等缺点。
2）粗铅生产的原料有（方铅矿）、白铅矿以及再生铅物料等，（废蓄电池）是最主要的再生铅物料。
3）我厂烧结焙烧采用带式烧结机，烧结焙烧的两个目的是：（硫化物氧化）、颗粒状物料（熔结成块）。
4）我厂返粉制备时进行了四段破碎，分别是单轴破碎、（齿辊破碎）、波纹辊破碎、（光辊破碎）。
5）返粉润湿冷却时，依次形成吸附水、（薄膜水）、（毛细水）、重力水，重力水在以返粉为核心的制粒过程中是有害的。
6）我厂鼓风炉采用无炉缸（铅渣连续排放）技术，罗依排放器采用了（铅封）原理。
7）铅鼓风炉大致可分为五个区域，即预热区、（还原区）、（熔化区）、风口区、炉缸区。
风口区又可分为（氧化带）、（还原带）。
8）铅鼓风炉渣中最强的碱性氧化物是（CaO），它能降低炉渣密度，当其含量超过熔解度的极限时，会造成炉渣（熔点）大幅度提高，使燃料消耗增加，生产率降低。
9）焦炭在铅鼓风炉内的反应过程为：下移的赤热焦炭与空气中的氧发生发生氧化燃烧生成（CO2），它遇到赤热焦炭时，又被还原为（CO），它是铅鼓风炉熔炼的主要（还原剂）。
10）我厂采用（烟化炉烟化）法处理铅鼓风炉渣，生产过程中普遍使用（烟煤）做燃料。
11）烟化炉吹炼过程的主要影响因素有：（温度）、燃料和送风量、炉渣成分、（熔池深度）。
12）烟化炉吹炼的实质是（还原挥发过程），即把粉煤和空气的混合物鼓入烟化炉的熔渣内，使铅、锌化合物还原成铅、锌蒸气，它们在炉子上部空间和烟道系统与空气或炉气作用，生成（PbO）、（ZnO）。
13）我厂烧结焙烧烟气采用动力波净化－托普索制酸技术进行无害化处理，动力波净化以水作为洗涤液，气、液相撞后形成高速湍动的（泡沫区）实现（气－液）两相之间的传热、（传质）等过程。
14）WSA制酸过程中使用能降低（反应活化能）的钒催化剂，它以（V2O5）作为活性组分，以碱金属如钾钠等的硫酸盐作为助催化剂，助催化剂使钒酸盐（熔点）降低，从而增大催化剂的活性。
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。
湿法炼铅工艺流程
湿法炼铅工艺流程
湿法炼铅是一种冶金技术，它通过化学浸出和电解过程从铅精矿中提取金属铅。
以下是该工艺的基本流程：
1. 浸出过程：在这一步骤中，铅精矿与盐类或碱溶液接触，通过化学反应将铅从固态矿物中转移到溶液中。
这个过程通常在较低的温度下进行，与火法冶金相比，能耗较低。
2. 电解过程：经过浸出的溶液中含有铅离子，将这些溶液送入电解槽中，通过电解作用，铅离子在阴极上还原成金属铅沉积下来。
这样可以得到纯度较高的铅金属。
3. 后处理：电解产出的金属铅可能需要进一步的精炼和纯化，以达到工业使用的标准。
总的来说，湿法冶金技术的优点包括操作温度低、能耗相对较低、环境污染小，并且可以处理一些火法冶金难以处理的物料。
然而，湿法炼铅在工业应用上还面临着一定的挑战，比如技术成熟度、经济效益等方面的考量。
压铅法的原理
压铅法的原理压铅法是一种用来制备铅的方法，其原理是通过将含有铅矿石的原料与焦炭一起加热，使铅矿石中的铅氧化物与焦炭发生反应，生成金属铅。
下面将详细介绍压铅法的原理。
压铅法的原理可以分为以下几个步骤：1. 矿石破碎：首先，将含有铅矿石的原料进行破碎，使其颗粒大小适合后续的冶炼过程。
常见的铅矿石有铅矿、黄铅矿等。
2. 矿石焙烧：将破碎后的铅矿石进行焙烧，目的是除去其中的硫和其他杂质。
焙烧过程中，铅矿石中的硫会与氧气反应生成二氧化硫气体，而其他杂质则会在高温下发生化学反应，形成易于分离的化合物。
3. 矿石还原：将焙烧后的铅矿石与焦炭一起放入冶炼炉中进行还原反应。
焦炭中的碳会与铅矿石中的铅氧化物发生反应，生成金属铅和一氧化碳气体。
还原反应的化学方程式如下：PbO + C →Pb + CO4. 分离纯铅：经过还原反应后，得到的产物中含有金属铅和一氧化碳气体。
此时，需要将金属铅与一氧化碳气体进行分离。
一氧化碳气体可以通过通入空气或其他气体中进行氧化反应，生成二氧化碳气体，从而将其除去。
而金属铅则可以通过冷却和凝固的方式进行分离。
5. 精炼纯铅：得到的金属铅还需要进行精炼，以去除其中的杂质。
常见的精炼方法有火法精炼和电解精炼等。
火法精炼是通过将金属铅加热至一定温度，使其中的杂质氧化或挥发，从而得到纯净的金属铅。
电解精炼则是利用电解的原理，将金属铅溶解在电解液中，通过电流的作用将其中的杂质析出，从而得到纯净的金属铅。
总结起来，压铅法的原理是通过将含有铅矿石的原料与焦炭一起加热，使铅矿石中的铅氧化物与焦炭发生还原反应，生成金属铅。
然后通过分离和精炼等步骤，得到纯净的金属铅。
压铅法是一种常用的铅冶炼方法，广泛应用于工业生产中。
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。
粗铅精炼
粗铅精炼2006-7-15 10:12:16 中国选矿技术网浏览802 次收藏我来说两句熔炼产出的粗铅纯度在96%-99%范围，其余1%-4%为贵金属金银、硒、碲等稀有金属以及铜、镍、硒、锑和铋等杂质。
粗铅中的贵金属的价值有时要超过铅的价值，必须提取出来，而杂质成分对铅的展性和抗蚀性发生有害影响，必须除去。
因此要对粗铅进行精炼。
粗铅精炼有火法精炼和电解精炼两种。
中国和日本的炼铅厂一般采用电解精炼，世界其他国家均采用火法精炼法。
火法精炼设备与工艺简单，建设费用较低，能耗低，生产周期短。
其缺点是过程繁杂，中间产物品种多，均需单独处理，金属回收率较低；电解精炼生产率高，金属直收率高，易于机械化和自动化，可一次产出高纯度精铅。
但建设投资大，生产周期较长。
（一）粗铅火法精炼该法通常由熔析和加硫除铜一氧化精炼除砷锑一加锌提银一氧化或真空除锌一加钙镁除铋等工序组成。
中国西北铅锌冶炼厂等厂采用此法。
1．粗铅熔析和加硫除铜粗铅含铜一般为1.2%-2.0%，采用熔析法降低铅中含铜。
熔析法的基本原理是，粗铅中的铜能与砷、锑生成稳定的难熔的化合物—砷化铜和锑化铜，这些化合物不溶于铅而以固态进入浮渣与铅分离。
熔析法可将粗铅中铜降至0.1％以下。
熔析法所用设备有反射炉和熔析锅，大型炼铅厂多用熔析锅。
熔析锅用铸钢制成，容量30-370t，以重油作燃料。
熔析温度500-600℃，熔析渣浮出铅液面用捞渣器捞出。
为进一步脱铜，熔析处理的铅再进行加硫处理。
该方法是利用铜对硫的亲和力大于铅对硫的亲和力，生成密度比铅小的Cu2S ,且在320-340℃作业温度下Cu2S不溶于铅的特性，在熔铅中加入硫黄将铜进一步除到0.001％-0.002％。
2．粗铅氧化精炼此方法的目的是从除过铜的粗铅中进一步除去锡、砷、锑等杂质。
精炼在反射炉中进行，炉温控制在800-900℃，开着炉门靠流入空气自然通风氧化杂质，使锡、砷、锑与铅生成铅盐浮渣，然后用入工捞出。
有色金属冶炼部分：粗铅精炼
第六章 粗铅精炼1、粗铅精炼方法有 法和 法两种。
目前世界上采用 的厂家较多，我国多采用 。
答案：火法 电解 火法 电解精炼2、火法精炼：火法精炼是利用杂质金属与主金属（铅）在高温熔体中物理性质或化学性质方面的差异，形成与熔融主金属不同的新相（如精炼渣），并将杂质富集其中，从而达到精炼的目的。
3、熔析除铜：根据铜在粗铅中的溶解度随温度下降而减小的原理，当含铜高的铅液冷却时，铜以固溶体的状态析出，由于其密度较铅液小，便以浮渣形式浮在铅液表面而被除去。
4、加硫除铜：根据铜对硫的亲和力比铅大，所以可向铅液中加入硫化剂，硫首先与铅作用生成硫化铅：Pb S PbS +=,由于铜对硫的亲和力大于铅对硫的亲和力，所以硫化铅中的铅很快被铜置换，生成硫化亚铜：22PbS Cu Pb Cu S +=+。
生成的2Cu S 在作业温度下不溶于铅，且密度较小，呈固溶体浮在铅液表面形成硫化渣而被除去。
5、加锌除银、加钙镁除铋的原理：在含杂质金属的粗铅中添加第三种甚至更多种金属，它们与杂质金属形成金属间化合物（合金）的亲和力大于铅，这些化合物密度比铅小，且不溶于铅，呈固溶体浮在铅液表面而被除去。
6、粗铅火法精炼初步除铜用 法，深度除铜用 法。
答案：熔析除铜 加硫除铜7、粗铅火法精炼除杂的顺序为先除 ，其方法有和 ，再除砷锑锡，方法有 和 ；接着除银，主要方法有 ，然后除锌，现普遍采用 ；最后除铋，除铋后进行最终精炼，得到精铅。
答案：铜 熔析除铜 加硫除铜 炼化精炼 碱性精炼 加锌 真空蒸馏法8、碱性精炼：所谓碱性精炼是加碱于熔融粗金属中，使氧化后的杂质与碱给合成盐而除去的火法精炼方法。
9、请指出粗铅电解精炼前都有哪些杂质元素，铅阳极中杂质元素在电解过程中的行为？答案：根据金属的标准电位可把铅中的杂质金属分为三类：1）电位比铅负的金属Zn 、Fe 、Cd 、Co 和Ni 等；2）电位比铅正的Sb 、Bi 、As 、Cu 、Ag 、Au 等；3）电位与铅很相近的Sn ；第一类杂质金属由于它们具有比铅高的析出电位，且浓度极小，因此在阴极不致放电析出。
电解铅生产过程
电解铅生产过程电解铅生产过程是从铅矿石中提取铅物质的一种方法。
铅是一种有用的金属，广泛应用于建筑、汽车和电子工业等领域。
电解铅生产过程基于铅矿中的氧化铅或硫化铅，将其转化为可用的，可在其他行业使用的铅。
整个电解铅生产过程分为以下几个步骤：1. 矿石准备铅矿一般包含铅硫化物（例如，黄铅矿，铅辉矿）和氧化铅矿（例如，铅矾石）。
在矿石准备阶段，这些矿物将被粉碎和磨碎，以使它们更容易处理。
2. 熔炼过程接下来，铅矿物被加热以达到高温，并与碳反应产生金属铅。
这个步骤通常被称为熔炼。
在这个过程中，发生以下反应：PbS (s) + 2 C (s) → Pb (l) + 2 CO (g)矿物中的硫化物被氧化成二氧化碳，并通过熔融的金属铅熔体底部排出。
铅熔体通常包含其他杂质，例如硫和铜。
这些杂质需要被从熔体中除去，以达到高纯度。
这一步骤通常被称为精炼。
在这个过程中，熔体被放在电解槽中，并通电。
这将使锡和铅产生反应，并形成锡酸盐，锡酸盐会被吸附并熔融到阳极。
在这个过程中，杂质被氧化并从液体中分离出来。
4. 电解过程接下来的步骤是电解过程。
阳极和阴极之间浸泡在一个叫做电解质的液体中。
在铅质阳极上，铅被氧化成二价铅离子，并在电解质中溶解。
在阴极上，铅离子还原成金属铅，以形成滑铅。
这个过程的反应式为：电化学反应需要通过电池供电以维持，并且必须以精确定量的方式进行，以确保制造的铅达到所需的质量和纯度。
5. 熔铸在电解结束后，所制造的滑铅会被熔化并注入模具中，以形成生产所需的铅产品。
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。
粗铅初步火法精炼
一、概述
—铅冶金—
视处理方法和原料的不同，生产的粗铅都含有一定量的杂质，一
般杂质含量为2% ～ 4%，少数也有低于2%或高于5%的，粗铅成分下表。
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—铅冶金—
粗铅中含的杂质有Cu、Fe、Ni、Co、Zn、As、Sb、Sn、Au、Ag、 S、Se、Te、Bi等。杂质含量主要取决于铅精矿的成分，冶炼方法也影响杂 质含量。
—铅冶金—
二、铅电解精炼时杂质的行为
在粗铅阳极中，通常含有金、银、铜、锑、 砷、锡、铋等杂质，杂质在阳极中除以单质存 在外，还以固溶体、金属间化合物、氧化物、 硫化物等形态存在。阳极中的杂质在电解过程 中的行为是很复杂的，按其标准电位可将阳极 中的杂质分为三类：
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—铅冶金— 根据金属的标准电位可把铅中的杂质金属分为三类：
Pbs(FeS)+2Cu=Cu2S+Pb(Fe) 因此，上部铅液的温度要求较高又要有足够的硫化剂，使上浮的铜 不断被硫化，从而又促使底部的铜上浮。随着这两个过程的进行，底 部铅中的铜就越来越少。除硫化剂外，配料时还配入铁屑、苏打。铁 屑与硫化铅发生沉淀反应而降低冰铜中的含铅量，苏打在过程中进行 如下反应： 4PbS+4Na2CO3=4Pb+3Na2S+Na2SO4+4CO2 从而降低了冰铜的熔点及含铅量。其余部分则形成砷酸盐，锑酸盐 及锡酸盐进入炉渣。 粗铅脱铜程度取决于熔池底层的温度，铅在熔池的停留时间和粗铅 中的砷锑含量等因素。产出的冰铜和炉渣从熔池上部放出，脱铜后的 铅液从底部虹吸放出。
a、熔析作业温度通常在340℃以上，铜在铅液中 的溶解度大于0.06%；
b、含铜熔析渣的上浮取决于铅液的粘度，铅液 温度降低则粘度增大，铜渣细粒不易上浮。
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
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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
铅冶炼工艺及用能特点
铅冶炼工艺及用能特点（一）生产工艺流程目前国内外通用的炼铅工艺可分为粗炼和精炼，其中粗炼分为火法和湿法。
火法炼铅概况为传统炼铅法与直接炼铅法两大类，而直接炼铅法可简单分为闪速熔炼和熔池熔炼两种。
具体分类见图1-1（铅冶炼工艺）和图1-2（火法炼铅工艺）。
图17铅冶炼工艺U 卡尔多炉法寓吹熔炼法图1-2火法炼铅工艺珏夫赛特法SKS 法戴:萨炉炼铅法谿池熔炼 富施顶吹熔炼法 1Y 炼铅法奥斯麦特法铅冶炼工艺烧结一鼓风炉还原法闪速烯炼奥托昆普法QS1法僚］依底吹熔燎法1.传统炼铅法传统炼铅法即烧结一鼓风炉还原熔炼工艺，其主要设备为烧结机和鼓风炉，分两段分别完成氧化和还原过程，该工艺本身存在一些缺陷：烧结过程中SO2浓度偏低，烟气SO2转换率只能达90%左右，SCh利用率低；烧结过程产生的反应热不能有效回收利用，鼓风炉熔炼时需消耗大量冶金焦，能耗较高；烧结烟气中浓度低，不能有效夹带粉尘量大，烧结返料约80%,烧结成本高；鼓风炉烟气SO2回收，环保压力大；工作、卫生及操作环境差，难以实现清洁生产，对职工健康危害大。
由于该工艺较为成熟，且投资小，目前在国外铅生产仍占有重要作用，而国内该工艺己经列入《产业结构调整指导目录（2011年版）》淘汰类，属于淘汰类工艺。
2.直接炼铅法直接炼铅法分为闪速熔炼和熔池熔炼：闪速熔炼的典型代表有基夫赛特法、奥托昆普法；溶池熔炼的典型代表有QS1法、水口山法（SKS）.艾萨炉、卡尔多法等。
（1）基夫赛特法的关键设备为基夫赛特炉，主要由反应塔、电热还原区、铜水套和包括余热锅炉在内的直升烟道组成，该法在反应塔内完成氧化过程和80%左右的还原过程，在电热还原区完成20%左右还原过程。
该炼铅方法有以下特点：原料适应性强，对原料品位没有过多要求，可处理铅精矿、多金属金矿、锌渣、铅烟尘和二次铅物料等；炉子运行稳定、连续，炉体寿命长，维修费用低，作业率可高达95%以上；主金属回收率高，铅回收率98%,金银回收率99%,锌回收率60%以上；工作环境卫生条件好，烟尘率低，炉体密闭，烟尘烟气逸散少，工艺环保性好；烟气中S02浓度高，制酸成本低；自动化程度高，工人劳动强度低，所需员工数量少。
铅电解
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。
铅冶炼工艺(3篇)
第1篇摘要铅作为一种重要的工业金属，广泛应用于电气、汽车、电池、建筑等领域。
铅冶炼工艺是将铅矿石转化为铅金属的关键环节。
本文主要介绍了铅冶炼的基本原理、主要工艺流程、设备以及环境保护措施，以期为铅冶炼行业提供一定的参考。
一、引言铅作为一种重要的工业金属，广泛应用于电气、汽车、电池、建筑等领域。
铅冶炼工艺是将铅矿石转化为铅金属的关键环节。
随着我国铅冶炼行业的快速发展，铅冶炼技术不断革新，本文旨在对铅冶炼工艺进行简要介绍。
二、铅冶炼的基本原理铅冶炼的基本原理是将铅矿石中的铅矿物通过物理、化学方法提取出来，得到铅金属。
铅矿石中的铅矿物主要有方铅矿、铅锌矿等。
铅冶炼工艺主要包括以下步骤：1. 矿石破碎：将铅矿石破碎成一定粒度的矿石，便于后续处理。
2. 粉碎：将破碎后的矿石进一步粉碎，提高铅矿物与试剂的接触面积，有利于提高铅的提取率。
3. 浸出：将粉碎后的矿石与浸出剂（如硫酸）混合，使铅矿物溶解于浸出剂中。
4. 萃取：将浸出液与萃取剂混合，使铅离子从浸出剂中转移到萃取剂中。
5. 反萃：将萃取剂与反萃剂混合，使铅离子从萃取剂中转移到反萃剂中。
6. 浓缩：将反萃液浓缩，得到铅溶液。
7. 电解：将铅溶液进行电解，得到纯铅金属。
8. 精炼：将电解得到的铅金属进行精炼，提高铅金属的纯度。
三、铅冶炼的主要工艺流程1. 矿石破碎与粉碎：采用颚式破碎机、圆锥破碎机等设备对铅矿石进行破碎和粉碎。
2. 浸出：采用硫酸作为浸出剂，将铅矿物溶解于硫酸溶液中。
3. 萃取：采用萃取剂如P204、P507等，将铅离子从浸出剂中转移到萃取剂中。
4. 反萃：采用反萃剂如硫酸、盐酸等，将铅离子从萃取剂中转移到反萃剂中。
5. 浓缩：采用蒸发器、结晶器等设备对反萃液进行浓缩，得到铅溶液。
6. 电解：采用铅电解槽，将铅溶液进行电解，得到纯铅金属。
7. 精炼：采用火法精炼、湿法精炼等方法，对铅金属进行精炼，提高铅金属的纯度。
四、铅冶炼设备1. 矿石破碎设备：颚式破碎机、圆锥破碎机等。
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。
粗铅电解精炼生产处理的分析
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。
因此为了保证粗铅电解精炼生产的有效性，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。
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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+1/2O2
SiF62-—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= Pb
2 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。
阴极的结晶受下列因素的影响：
1、电解液中铅离子的浓度
铅离子的浓度过高会使阴极结晶粗糙，过低则又会使海绵状结晶产生，而且随电流密度的增大而加剧。
海绵状结晶疏松多孔，极易脱落，一般生产中Pb2+浓度控制在80-120g/L为宜。
2、电解液含酸
当电解液中游离硅氟酸太低时，也会恶化阴极结晶条件，甚至产
生海绵状结晶。
3、添加剂
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。
在两极的毛面，往往会存在一些突出部分，也会造成局部电力线密集而使阴极结瘤。
5、电解液循环
电解液由于重力的作用，其成份会发生分层现象。
电解槽下部的电解液比上部含铅离子浓度高，其差可达10-15g/L，而游离酸浓度较上部低了3-8g/L，因而造成电解槽下部阴极结晶比上部粗糙的现象。
为消除这种不均匀性，必须加强电解液循环，以消除分层现象。
但是过高循环使阴极极化作用降低，对电结晶沉积出致密铅不利，也容易使电解液搅混，因此循环量一般15-25升/分为宜。
6、电解液温度
提高电解液温度，会降低阴极极化作用，使晶粒变粗，所得沉积物较松软。
但升高温度可以使阳极均匀溶解，电解液导电性好。
温度升高，添加剂用量相应增大，可以获得好的沉积物。
7、电流密度
电流密度较小时，得到粗晶粒，电流密度较大时，得到细晶粒。
然而电流密度非常大时，将引起杂质离子放电，甚至导致氢的析出，结果晶体结构内部夹附有大量的氢气，所得产品是松软海绵状的，而电流密度很小时，阴极上沉积出分散的粗粒结晶产物，因此电流密度应控制在一个好的范围。
8、电解液中的杂质浓度
当电解液含Cu、Ag、Sb等杂质过高，或电解液混浊时，会导致瘤状结晶产生，它们大多是围绕着粘附在阴极表面的阳极泥小点而生长，电解液严重混浊时，会使阴极表面长满疙瘩，且呈暗黑色，当阴极局部结晶呈现暗色，表示杂质析出，若边缘出现黑色幅带，这可能是电极重溶(不导电)所致。
9、周期反向电流
采用周期反向电流电解时，所获得的阴极析出铅结晶比不反向电流电解时所获得的要好得多，其突出的优点是结晶致密，厚度均匀，表面平整。
电解精炼的主要技术条件的控制
电解精炼时，各种主要技术条件都应适宜控制，互相协调，如电
流密度、电解液成份和温度、电解液的循环量及添加剂等。
从而获得表面致密、光滑的析出铅。
一、电流密度：
电流密度是单位有效面积通过的电流强度，通常指阴极电流密度，由下式表示：Dk=I/S
式中：Dk----阴极电流密度(A/m2)
I-------电流强度(A)
S-------每一个电解槽内的阴极总有效面积(m2) 一般电解槽内的阴极比阳极多一片，设电解槽内有n片阴极，每片阴极宽为w米，浸没在电解液中的有效长度为L米，则上式可写为：Dk=I/LW(2n-2)
尽管采用高电流密度电解会给过程的正常进行带来一定困难，但一些工厂仍采用高电流密度来强化生产，以达到提高产量的目的。
经过生产实践，采用高电流密度生产时，要获得较高质量的电铅和较低的电能消耗，必须创造以下条件：
1、提高阳极品位(含Pb≥98.5%)，并控制其有豁杂质的含量。
2、在阳极铅中保留适当As与Sb，使阳极泥有足够的附着强度。
3、确定合理的生产周期和阳极厚度，以保持阳极泥层适当的厚度和较低的槽电压。
4、适当地提高电解液中铅离子及游离硅氟酸的浓度。
(铅离子浓度100-130g/L)，游离酸：80-90 g/L
5、适当加大电解液循环量(30L/槽，分钟)
6、提高电极外形质量，缩短极距。
7、采用较高的电解液温度。
(40-45℃)
铅电解精炼的电解液是硅氟酸与硅氟酸铅的水溶液，铅在电解液中呈二价离子存在。
由于硅氟酸铅易水解而产生硅氟酸，因此电解必须加入适量的游离硅氟酸，以抑制硅氟酸铅的水解，并能提高电解液的导电率。
骨胶分解产物氨基乙酸的浓度。
铅离子浓度一定时，电解液比电阻随总酸的浓度增大而降低；即随着游离酸浓度增大而降低，并且随总酸浓度增大，比电阻恒定于某一值。
当总酸一定时，电解液的比电阻随铅离子浓度的升高而升高，并且硅氟酸离子总含量愈低时相差愈大。
游离硅氟酸是电解液性质的一个重要因素，随着电解液中游离酸含量的增加，槽电压不断下降。
生产实践表明，杂质金属离子浓度对电解液比电阻影响不大，但是添加剂尤其是骨胶的长期使用，可使电解液比电阻增加0.7-1倍。
提高电解液中游离硅氟酸，不仅是为了改善电导率，而且还能提高电流效率和阴极结晶质量。
电解液成份一般依据下列原则进行控制：
1、控制电解液含铅在一定范围。
2、控制游离硅氟酸浓度稍高一些。
3、在电解液成份控制范围内，铅、酸浓度应成比例的增减，尽量避免电解液成份剧烈的波动；成份突变会引起电解正常生产的失
调，导致电流下降，析出铅结晶恶化。
4、控制杂质金属的浓度，尽可能地使之降低。
一般酸耗1.0-3.5kg/tpb，酸耗成本占加工费很大一部分，一般约10%，对铅电解来说，降酸耗具有很大经济意义。
降酸耗的措施是：
1、合理控制阳极成份。
2、合理控制电解液的含酸量，可高些但不能太高。
3、控制适当的电解液温度。
4、加强电解管理，严守技术操作规程，加强设备的管理和维修，使机械损失减少到最大程度。
5、精细洗涤阳极泥，使其中的酸尽量得到回收。
电解液温度的提高不仅使比电阻降低，而且还会使溶液中离子活度减小，所有存在的离子放电电位改变，金属析出和氢气放出的超电位都降低等，同时扩散速度随温度升高而加快。
扩散速度加快将使阴极附近溶液不易产生贫化层。
此外，金属的超电位也降低，这两种情况，都能促使获得粗结晶的沉积物。
因此，当温度升高时，必须采用提高电流密度，以使温度的影响变为不显著，以获得细结晶的沉积物。
温度过高时，还会使加入电解液中的胶老化而降低其性质。
电解液蒸发损失增大，电解槽的沥青衬里软化鼓泡等。
电解液温度过低，则对阴极结晶状态不利，使析出铅表面粗糙，而且槽电压升高，电能耗增大。