權(quán)利要求書: 1.一種鉛電解液除雜方法,其特征在于,包括如下步驟:
將電解槽總數(shù)的2%以下的電解槽作為除雜電解槽,余下的電解槽為產(chǎn)品電解槽;
對所述除雜電解槽中的陰極的表面進(jìn)行部分絕緣覆蓋處理,得到減小電解表面積的陰極;
將陽極和所述減小電解表面積的陰極裝入所述除雜電解槽中,得到待電解的除雜電解槽;
將所述待電解的除雜電解槽與所述產(chǎn)品電解槽在鉛電解液中進(jìn)行電解,使所述鉛電解液中的雜質(zhì)離子和鉛離子均在所述減小電解表面積的陰極析出,以除去所述鉛電解液中的雜質(zhì)離子;其中,所述待電解的除雜電解槽的極間距為所述產(chǎn)品電解槽的極間距的兩倍;所述極間距為相鄰的同極之間的距離。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉛電解液除雜方法,其特征在于,所述對所述除雜電解槽中的陰極的表面進(jìn)行部分絕緣覆蓋處理,得到減小電解表面積的陰極包括:采用絕緣材料對所述陰極的側(cè)邊的兩個面均進(jìn)行覆蓋處理,使所述陰極的中部露出,得到減小電解表面積的陰極。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鉛電解液除雜方法,其特征在于,在所述減小電解表面積的陰極中,被所述絕緣材料覆蓋的部分和露出的部分面積相等。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鉛電解液除雜方法,其特征在于,所述絕緣材料為軟PC皮。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉛電解液除雜方法,其特征在于,在所述將所述待電解的除雜電解槽與所述產(chǎn)品電解槽在鉛電解液中進(jìn)行電解,使所述鉛電解液中的雜質(zhì)離子和鉛離子均在所述減小電解表面積的陰極析出,除去所述鉛電解液中的雜質(zhì)離子之后,還包括:電解一個預(yù)設(shè)周期后,將所述待電解的除雜電解槽中析出有雜質(zhì)離子和鉛離子的減小電解表面積的陰極取出,并對所述析出有雜質(zhì)離子和鉛離子的減小電解表面積的陰極進(jìn)行絕緣覆蓋去除處理,得到析出雜質(zhì)的陰極;
將所述析出雜質(zhì)的陰極送入火法精煉工序進(jìn)行除雜處理,得到除雜后的鉛液;
將所述除雜后的鉛液重新澆鑄成新陽極板。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉛電解液除雜方法,其特征在于,所述雜質(zhì)離子包括:鉍離子和銻離子。
說明書: 鉛電解液除雜方法技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本發(fā)明涉及鉛電解技術(shù)領(lǐng)域,更為具體地,涉及一種鉛電解液除雜方法。背景技術(shù)[0002] 目前鉛電解的生產(chǎn)主要采用柏茲法(Betts)進(jìn)行生產(chǎn),該方法以純鉛作為陰極(始極片),以火法冶煉產(chǎn)出的粗鉛作為陽極,電解液主要由PbSiF6(六氟硅酸鉛二水合物)和H2SiF6(氟硅酸)組成。鉛電解時,陽極中電位比鉛高的金屬,如金、銀、銅、鉍、銻、砷等元素幾乎都不進(jìn)入電解液,而留在陽極泥中。在實際生產(chǎn)中,因為陽極泥脫落或夾帶等原因,上述金屬中會有微量進(jìn)入電解液中,溶液的雜質(zhì)金屬濃度隨著生產(chǎn)的進(jìn)行會緩慢累積。當(dāng)陽極板含鉛≥97.5%時,鉛的陽極效率通常高于陰極效率(鉛在陽極溶解速度大于陰極沉積速度),電解液中的鉛離子濃度也會升高,鉛離子濃度升高時,會導(dǎo)致電解液的導(dǎo)電性變差,電耗增加。[0003] 在小極板電解生產(chǎn)中,主要采用機(jī)械方式洗刷殘極表面的陽極泥,洗刷殘極的過程中用到的洗水量少,洗水中含鉛和其他金屬雜質(zhì)如鉍、銻等的濃度比電解液中的濃度要高出數(shù)倍,有報道在高雜鉛電解精煉及鉛電解復(fù)產(chǎn)初期,當(dāng)洗水雜質(zhì)濃度高時,將電解槽短路或者在專門的凈化槽內(nèi),槽內(nèi)裝入鉛板,通入洗水,利用鉛鉍置換的原理,讓洗水中的金屬雜質(zhì)被鉛置換自然沉降在鉛板上析出。[0004] 幾種降低電解液鉛離子濃度的方法,主要有沉淀法、電解脫鉛法、更換陰極周期法。沉淀法主要是往電解液中加入硫酸,使鉛與硫酸反應(yīng)生成硫酸鉛而被除去。電解脫鉛法,主要采用不溶解的石墨作為陽極來進(jìn)行電解。更換陰極周期法,主要通過在一個長周期內(nèi)更換新的陰極,來提高鉛離子在陰極上的析出速度,從而達(dá)到降低電解液鉛離子濃度,提高電流效率,降低能耗的效果。[0005] 應(yīng)用于小極板電解的鉛鉍置換法反應(yīng)速度慢,凈化時間長,需要新增泵、槽和管路,且不適用于大極板生產(chǎn)。大極板電解生產(chǎn)中,采用自動化機(jī)組刷洗殘極,洗水用量大大增加,洗水中的雜質(zhì)金屬離子濃度很低,電解液中的雜質(zhì)金屬離子濃度也很低。一方面,要去除與小極板中相同的金屬雜質(zhì),就要凈化數(shù)倍于小極板電解的電解液體積,設(shè)備投資大幅增加了。另一方面,且從低濃度中去除雜質(zhì)是很困難的,除雜效率會大幅降低,成本也會提高。[0006] 沉淀法除鉛需要新增壓濾機(jī)、反應(yīng)槽等設(shè)備及管路,還需消耗硫酸,產(chǎn)生的硫酸鉛還需返回粗鉛熔煉系統(tǒng),這是對能源的重復(fù)消耗。電解脫鉛法效果較好,但在實際生產(chǎn)中要采用此法,必須制作大量的石墨陽極,成本較高,且石墨電極法占用電解槽,脫鉛時間長,影響正常的工藝生產(chǎn)。更換陰極周期法需要增加出裝槽次數(shù),增加陰極制作和陰極精煉的工作量。[0007] 上述技術(shù)都只能除鉛或者除雜,且都存在著一定的局限性,在鉛電解生產(chǎn)中,還沒有既能除鉛又能除雜的簡單可行方法。由于缺乏可行的電解液除雜方法,為控制電解液中的雜質(zhì)濃度,得到合格的陰極鉛,通常采用低電流密度(≤140A/m2)生產(chǎn),將電解液中的雜質(zhì)控制在一定濃度內(nèi),從而保證得到合格的陰極鉛。發(fā)明內(nèi)容[0008] 鑒于上述問題,本發(fā)明的目的是提供一種鉛電解液除雜方法,以解決目前的電解液除雜方法存在工藝及設(shè)備復(fù)雜、成本高、效率低以及除雜效果差等問題。[0009] 本發(fā)明提供一種鉛電解液除雜方法,包括如下步驟:[0010] 將電解槽總數(shù)的2%以下的電解槽作為除雜電解槽,余下的電解槽為產(chǎn)品電解槽;[0011] 對所述除雜電解槽中的陰極的表面進(jìn)行部分絕緣覆蓋處理,得到減小電解表面積的陰極;[0012] 將陽極和所述減小電解表面積的陰極裝入所述除雜電解槽中,得到待電解的除雜電解槽;[0013] 將所述待電解的除雜電解槽與所述產(chǎn)品電解槽在鉛電解液中進(jìn)行電解,使所述鉛電解液中的雜質(zhì)離子和鉛離子均在所述減小電解表面積的陰極析出,以除去所述鉛電解液中的雜質(zhì)離子。[0014] 此外,優(yōu)選的方案是,所述待電解的除雜電解槽的極間距為所述產(chǎn)品電解槽的極間距的兩倍;其中,所述極間距為相鄰的同極之間的距離。[0015] 此外,優(yōu)選的方案是,所述對所述除雜電解槽中的陰極的表面進(jìn)行部分絕緣覆蓋處理,得到減小電解表面積的陰極包括:[0016] 采用絕緣材料對所述陰極的側(cè)邊的兩個面均進(jìn)行覆蓋處理,使所述陰極的中部露出,得到減小電解表面積的陰極。[0017] 此外,優(yōu)選的方案是,在所述減小電解表面積的陰極中,被所述絕緣材料覆蓋的部分和露出的部分面積相等。[0018] 此外,優(yōu)選的方案是,所述絕緣材料為軟PC皮或絕緣條。[0019] 此外,優(yōu)選的方案是,在所述將所述待電解的除雜電解槽與所述產(chǎn)品電解槽在鉛電解液中進(jìn)行電解,使所述鉛電解液中的雜質(zhì)離子和鉛離子均在所述減小電解表面積的陰極析出,除去所述鉛電解液中的雜質(zhì)離子之后,還包括:[0020] 電解一個預(yù)設(shè)周期后,將所述待電解的除雜電解槽中析出有雜質(zhì)離子和鉛離子的減小電解表面積的陰極取出,并對所述析出有雜質(zhì)離子和鉛離子的減小電解表面積的陰極進(jìn)行絕緣覆蓋去除處理,得到析出雜質(zhì)的陰極;[0021] 將所述析出雜質(zhì)的陰極送入火法精煉工序進(jìn)行除雜處理,得到除雜后的鉛液;[0022] 將所述除雜后的鉛液重新澆鑄成新陽極板。[0023] 此外,優(yōu)選的方案是,所述雜質(zhì)離子包括:鉍離子和銻離子。[0024] 從上面的技術(shù)方案可知,本發(fā)明提供的鉛電解液除雜方法,通過從總電解槽中,選取少量(2%以下)的電解槽作為除雜電解槽,對除雜電解槽中的陰極的表面進(jìn)行部分絕緣覆蓋處理,從而減少陰極電解時的有效面積,電解時,由于陰極面積減少,陰極的電流密度增大,陰極表面的電壓升高,正常生產(chǎn)中(產(chǎn)品電解槽)電解液中不會在陰極析出的雜質(zhì),如鉍、銻等都會在減小電解表面積的陰極的表面析出,鉛也會在陰極表面大量析出,這樣能起到凈化電解液的目的。本發(fā)明既能去除大極板電解中的鉛離子又能同時去除溶液中的金屬雜質(zhì)離子濃度,從而提高生產(chǎn)時的電流密度,提升電流效率,提高生產(chǎn)率。[0025] 為了實現(xiàn)上述以及相關(guān)目的,本發(fā)明的一個或多個方面包括后面將詳細(xì)說明的特征。下面的說明以及附圖詳細(xì)說明了本發(fā)明的某些示例性方面。然而,這些方面指示的僅僅是可使用本發(fā)明的原理的各種方式中的一些方式。此外,本發(fā)明旨在包括所有這些方面以及它們的等同物。附圖說明[0026] 通過參考以下結(jié)合附圖的說明,并且隨著對本發(fā)明的更全面理解,本發(fā)明的其它目的及結(jié)果將更加明白及易于理解。在附圖中:[0027] 圖1為根據(jù)本發(fā)明實施例的鉛電解液除雜方法的流程示意圖;[0028] 圖2為根據(jù)本發(fā)明實施例的減小電解表面積的陰極的示意圖。[0029] 在附圖中,1?減小電解表面積的陰極,2?絕緣材料覆蓋部分,3?減小電解表面積的陰極的露出部分。[0030] 在所有附圖中相同的標(biāo)號指示相似或相應(yīng)的特征或功能。具體實施方式[0031] 在下面的描述中,出于說明的目的,為了提供對一個或多個實施例的全面理解,闡述了許多具體細(xì)節(jié)。然而,很明顯,也可以在沒有這些具體細(xì)節(jié)的情況下實現(xiàn)這些實施例。[0032] 針對前述提出的目前的電解液除雜方法存在工藝及設(shè)備復(fù)雜、成本高、效率低以及除雜效果差等問題,提出了一種鉛電解液除雜方法。[0033] 以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施例進(jìn)行詳細(xì)描述。[0034] 為了說明本發(fā)明提供的鉛電解液除雜方法,圖1示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的鉛電解液除雜方法的流程。[0035] 如圖1所示,本發(fā)明提供的鉛電解液除雜方法,包括如下步驟:[0036] S110、將電解槽總數(shù)的2%以下的電解槽作為除雜電解槽,余下的電解槽為產(chǎn)品電解槽;[0037] S120、對除雜電解槽中的陰極的表面進(jìn)行部分絕緣覆蓋處理,得到減小電解表面積的陰極;[0038] S130、將陽極和減小電解表面積的陰極裝入除雜電解槽中,得到待電解的除雜電解槽;[0039] S140、將待電解的除雜電解槽與產(chǎn)品電解槽在鉛電解液中進(jìn)行電解,使鉛電解液中的雜質(zhì)離子和鉛離子均在減小電解表面積的陰極析出,以除去鉛電解液中的雜質(zhì)離子。[0040] 通過從總電解槽中,選取少量(2%以下)的電解槽作為除雜電解槽,對除雜電解槽中的陰極的表面進(jìn)行部分絕緣覆蓋處理,從而減少陰極電解時的有效面積,電解時,由于陰極面積減少,陰極的電流密度增大,陰極表面的電壓升高,正常生產(chǎn)中(產(chǎn)品電解槽)電解液中不會在陰極析出的雜質(zhì),如鉍、銻等都會在減小電解表面積的陰極的表面析出,鉛也會在陰極表面大量析出,這樣能起到凈化電解液的目的。本發(fā)明既能去除大極板電解中的鉛離子又能同時去除溶液中的金屬雜質(zhì)離子濃度,從而提高生產(chǎn)時的電流密度,提升電流效率,提高生產(chǎn)率。[0041] 作為本發(fā)明的一個優(yōu)選方案,待電解的除雜電解槽的極間距為產(chǎn)品電解槽的極間距的兩倍;其中,極間距為相鄰的同極之間的距離。電解時,由于陰極絕緣材料增大了陰極的厚度,為方便操作,且避免短路,將待電解的除雜電解槽的極間距調(diào)整為產(chǎn)品電解槽的極間距的兩倍。[0042] 圖2示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的減小電解表面積的陰極;[0043] 如圖2所示,作為本發(fā)明的一個優(yōu)選方案,對除雜電解槽中的陰極的表面進(jìn)行部分絕緣覆蓋處理,得到減小電解表面積的陰極包括:[0044] 采用絕緣材料對陰極的側(cè)邊的兩個面均進(jìn)行覆蓋處理,使陰極的中部露出,得到減小電解表面積的陰極1。如圖2,減小電解表面積的陰極1的兩個側(cè)邊為絕緣材料覆蓋部分2,中部為減小電解表面積的陰極的露出部分3。采用此種方式對陰極進(jìn)行覆蓋處理,能夠達(dá)到在不影響電解的情況下,使雜質(zhì)離子和鉛離子在陰極的中部析出,便于后續(xù)的除雜處理。
[0045] 作為本發(fā)明的一個優(yōu)選方案,在減小電解表面積的陰極中,被絕緣材料覆蓋的部分和露出的部分面積相等。便于作為調(diào)整極間距的依據(jù),且除雜效果最佳。也可根據(jù)生產(chǎn)中的情況對絕緣面積進(jìn)行調(diào)整。[0046] 作為本發(fā)明的一個優(yōu)選方案,絕緣材料為軟PC皮或絕緣條。此為優(yōu)選材料,也可采用其它絕緣材料進(jìn)行替代,只要能夠達(dá)到減小陰極的電解面積即可。[0047] 作為本發(fā)明的一個優(yōu)選方案,在將待電解的除雜電解槽與產(chǎn)品電解槽在鉛電解液中進(jìn)行電解,使鉛電解液中的雜質(zhì)離子和鉛離子均在減小電解表面積的陰極析出,除去鉛電解液中的雜質(zhì)離子之后,還包括:[0048] 電解一個預(yù)設(shè)周期后,將待電解的除雜電解槽中析出有雜質(zhì)離子和鉛離子的減小電解表面積的陰極取出,并對析出有雜質(zhì)離子和鉛離子的減小電解表面積的陰極進(jìn)行絕緣覆蓋去除處理,得到析出雜質(zhì)的陰極;[0049] 將析出雜質(zhì)的陰極送入火法精煉工序進(jìn)行除雜處理,得到除雜后的鉛液;[0050] 將除雜后的鉛液重新澆鑄成新陽極板。[0051] 除雜電解槽為鉛電解過程中的電解槽的一小部分,其作用是利用減小陰極的電解面積,使鉛電解液中的金屬離子在其表面析出,析出雜質(zhì)的陰極還需要進(jìn)行進(jìn)一步的精煉后才可得到鉛產(chǎn)品,因此,需要重新澆鑄成新陽極,然后作為產(chǎn)品電解槽的陽極進(jìn)行電解,得到鉛產(chǎn)品。[0052] 作為本發(fā)明的一個優(yōu)選方案,雜質(zhì)離子包括:鉍離子和銻離子。為鉛電解液中混入的少量雜質(zhì)。當(dāng)然也可能包括其它金屬離子。[0053] 為了更好的對鉛電解液除雜方法進(jìn)行解釋說明,下面提供具體的實施案例。[0054] 實施案例1[0055] 處理的鉛陽極板成分為Pb98.2%,Sb0.6%,Bi0.5%,As0.5%,Cu0.06%,Ag0.1%。電解一段時間后,電解液中的鉛、銻、鉍離子等濃度分別升至150g/L、2g/L與0.05g/L,這些離子濃度的上升會增加電解液的電阻,從而使得電解的電耗增加,因此需要將這些離子濃度都降至正常范圍內(nèi)(鉛60~120g/L、銻0.8~1.2g/L、鉍0.001~0.003g/L)。
[0056] 將3槽始極片兩面的兩邊(如圖2)用軟PC覆蓋陰極板一半左右的表面積,PC下部用塑料鈕扣固定,如圖2所示。然后將6臺已電解5天的電解槽中的陰極板與一半的陽極板出槽,陽極板出槽時,隔一塊吊一塊,以便將極間距由原來的110mm調(diào)整為220mm。隨后將已用PC覆蓋好的始極片隔一塊吊一塊吊運至該6臺電解槽中,通電進(jìn)行電解。[0057] 因除雜電解槽(3槽)中陰極面積減小了約一半,陰極電流密度增大到280A/m2,為2
原有電流密度(140A/m)的的兩倍左右,大電流密度下大量的鉛、鉍、銻會在陰極表面析出。
電解1~2天后,先將電解槽短路,爾后將陰、陽極分別吊運至陰極洗滌機(jī)組與殘極洗滌機(jī)組進(jìn)行洗滌,洗滌后將覆蓋在陰極板上的軟PC取下,重復(fù)使用。洗滌后的陰極不送至鑄錠工序,而是返回殘極熔鑄鍋重新澆鑄成陽極板。
[0058] 每個工作日都對其中3臺電解槽進(jìn)行上述操作,直至電解液中的鉛、鉍、銻等離子濃度恢復(fù)到正常范圍內(nèi)。[0059] 通過上述具體實施方式可看出,本發(fā)明提供的鉛電解液除雜方法,通過從總電解槽中,選取少量(2%以下)的電解槽作為除雜電解槽,對除雜電解槽中的陰極的表面進(jìn)行部分絕緣覆蓋處理,從而減少陰極電解時的有效面積,電解時,由于陰極面積減少,陰極的電流密度增大,陰極表面的電壓升高,正常生產(chǎn)中(產(chǎn)品電解槽)電解液中不會在陰極析出的雜質(zhì),如鉍、銻等都會在減小電解表面積的陰極的表面析出,鉛也會在陰極表面大量析出,這樣能起到凈化電解液的目的。本發(fā)明既能去除大極板電解中的鉛離子又能同時去除溶液中的金屬雜質(zhì)離子濃度,從而提高生產(chǎn)時的電流密度,提升電流效率,提高生產(chǎn)率。[0060] 如上參照附圖以示例的方式描述了根據(jù)本發(fā)明提出的鉛電解液除雜方法。但是,本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解,對于上述本發(fā)明所提出的鉛電解液除雜方法,還可以在不脫離本發(fā)明內(nèi)容的基礎(chǔ)上做出各種改進(jìn)。因此,本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)由所附的權(quán)利要求書的內(nèi)容確定。
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