專利名稱：一種高鉍粗鉛的電解方法
技術領域：
本發明涉及一種鉛冶煉方法，特別涉及一種處理含鉍在1.0％以下的高鉍粗鉛的方法。
背景技術：
隨著國內有色產業的蓬勃發展，有色產品的產量逐年攀升，特別是中國汽車工業的飛速發展及國產化，國內鉛的用量及產量逐年提高，鉛礦資源的日趨緊張，鉛礦的品位不斷下降。作為鉛精煉原料的粗鉛中雜質含量特別是鉍含量隨之提高，達1.0％左右。國內生產廠一般采用的鉛生產方法是傳統的燒結焙燒—鼓風爐還原熔煉—電解精煉生產流程。該方法如采用高電流密度電解，可提高生產效率，但對鉛陽極中含鉍、金、銀、銅、砷、銻等雜質尤其是鉍有嚴格要求，一般應控制在0.3％以下，因為鉍、金、銀、銅、砷、銻等在電解過程中未放電溶解，幾乎全部進入鉛陽極泥中附著在鉛陽極表面，鉛陽極泥是微小粒子容易懸浮于電解液中夾帶混入陰極，電流密度愈高，電解液中的鉛離子傳遞速度加快，帶動電解液從鉛陽極向陰極流動的速度增大，使懸浮在電解液中的鉛陽極泥粒子更容易夾帶進入陰極析出鉛，因此應盡量使鉛陽極泥附著在鉛陽極表面而不脫落。所采用的電流密度愈高，陽極中雜質含量應愈低。針對高鉍含量的鉛陽極的電解方法，國外廠家如日本神岡和加拿大阿羅衣廠一直采用較低的電流密度(＜140A/m2)和控制陽極中As、Sb、Bi比例的的生產方法，該方法生產效率不高，而采用高電流密度電解的廠家如日本播磨廠和加拿大特累爾廠(trnil)，其陽極中含鉍量都必須控制在0.5％以下。國內企業只有株冶一家實行高電流密度電解生產，其陽極含鉍量控制在0.3％以下。河南豫光金鉛？曾嘗試采用240A/m2的高電流密度電解，因無法保證析出鉛中鉍含量達標而放棄，仍采用170～180A/m2的中電流密度生產。因此，如何使用含鉍量達0.1％的高鉍粗鉛作原料用傳統的鉛電解裝置生產出合格的析出鉛，并提高陽極泥中的鉍回收率和整套裝置的生產效率，是需進一步探討的問題。
發明內容
本發明的目的在于提供一種高鉍粗鉛電解的方法，它能使用含鉍量達1.0％的高鉍粗鉛作原料生產出合格的析出鉛，提高鉍的回收率和整套裝置的生產效率。
本發明的技術方案是一種電解高鉍粗鉛的方法，包含鉛陽極鑄型、電解液配制、電解、陽極洗滌等步驟，鉛陽極是用含鉍量小于1.0％高鉍粗鉛與鉍含量小于0.5％粗鉛在鑄型過程中搭配混合而制成，鉛陽極組成為下述重量比Pb＞98％、As＜0.3％、Sb+As0.7～1.1％、Bi＜1.0％、Ag＜0.25％；所配制的電解液的中含鉛80～120g/l，含游離硅氟酸60～110g/l，鉍≤0.002g/l，銅≤0.002g/l，銀≤0.001g/l；電解條件是電流密度≥190A/m2、電解液溫度為45～50℃、電解液循環速度22～30L/min·槽、槽壓控制在0.3～0.6V，電解時間48小時；作為對本發明的進一步改進，所述的陽極洗滌分二次進行，第一次陽極洗滌在陽極電解一個周期后洗刷陽極表面，得到陽極泥，將陽極返回至電解槽中進行第二個周期的電解，再進行第二次陽極洗滌，得殘極板和陽極泥。
作為對本發明的進一步改進，所述的殘極板作為陽極鑄型的原料，所述的陽極泥經攪拌、洗滌、壓濾后作為回收稀貴金屬的原料，洗滌時間為30～60分鐘，洗液含游離硅氟酸小于60g/l。
作為對本發明的進一步改進，所述的陽極洗滌步驟中壓濾用621型尼龍布袋。
作為對本發明的進一步改進，所述的陽極泥洗水送入澄清槽內澄清24小時后作為配制電解液的洗液，洗液中鉍含量小于0.05g/l。
作為對本發明的進一步改進，所述的陰極析出鉛符合GB/T469-1995中的Pb99.995標準要求，絕大部分鑄成電鉛產品，少部分做成陰極片返回電解。
有益效果本發明將不能直接澆鑄成的鉛陽極的含鉍量達0.1％的高鉍粗鉛和含鉍小于0.5％的粗鉛進行混合，使澆鑄成的鉛陽極中鉍含量降低，再配制合適的電解液，探索適宜的電解條件，實現了在傳統電解工藝設備條件下進行高電流密度電解高鉍粗鉛，產出的析出鉛質量合格，具有以下優點1、提高了生產效率。高電流密度電解較中、低電流密度電解的生產效率高；2、提高了包含鉍在內的有價金屬的回收利用率。對洗刷所得的陽極泥進行回收處理，將有價金屬富集于濾渣中，可進一步回收。
3、經濟效益顯著。經發明人使用本發明一年多的結果表明高鉍粗鉛所產出的含鉍＜0.0028％的合格析出鉛率為99％以上，年產9萬噸析出鉛的鉛廠可多回收鉍200噸以上，所產出的析出鉛的化學成分經湖南省有色金屬質量監督檢驗授權站檢驗，其結果如下％銀0.0016、鉍0.0022、銅0.0004、砷0.001、銻0.002、錫0.001，達到GB/T469-1995中的Pb99.995標準的要求。
4、緩解了因無法使用高鉍粗鉛作原料生產出合格的鉛產品與鉛原料短缺的矛盾，使現有的鉛電解設備能適應不同的鉛原料的生產要求。
具體實施例方式實施例1高鉍粗鉛配成鉛陽極后的成分為下述重量比(％)Pb98.25、As0.20、As+Sb0.85、Bi0.59、Ag0.23、Cu0.05，電解液中的主要成分為Pb120g/l，游離硅氟酸110g/l，Bi0.001g/l，Ag0.001g/l，Cu0.0017g/l，電解的電流密度220A/m2，電解槽壓為0.42v，陰極電流效率為98.94％，電解后產出的析出鉛含鉍0.00091％，銀0.0002％，銅0.0005％，砷0.001％，銻0.002％，錫0.001％。在游離硅氟酸濃度為40g/l攪拌洗滌60分鐘的情況下，產出的陽極泥洗水澄清24小時后檢測其中含鉍為0.041g/l，符合配入電解液中的要求。
實施例2高鉍粗鉛配成鉛陽極后的成分為下述重量比(％)Pb98.20、As0.17、As+Sb0.70、Bi0.90、Ag0.15、Cu0.04，電解液中的主要成分為Pb80g/l，游離硅氟酸90g/l，Bi0.0015g/l，Ag0.0010g/l，Cu0.0012g/l，電解的電流密度196A/m2，電解槽壓為0.38v，陰極電流效率為98.58％，電解后產出的析出鉛含鉍0.0012％，銀0.0001％，銅0.0003％，砷0.002％，銻0.002％，錫0.001％。在游離硅氟酸濃度為60g/l攪拌洗滌30分鐘的情況下，產出的陽極泥洗水澄清24小時后檢測其中含鉍為0.020g/l，符合配入電解液中的要求。
實施例3高鉍粗鉛配成鉛陽極后的成分為下述重量比(％)Pb98.21、As0.23、As+Sb1.10、Bi0.50、Ag0.15，Cu0.03電解液中的主要成分為Pb90g/l，游離硅氟酸85g/l，Bi0.0018g/l，Ag0.0007g/l，Cu0.0015g/l，電解的電流密度196A/m2，電解槽壓為0.50v，陰極電流效率為98.77％，電解后產出的析出鉛含鉍0.0025％、銀0.0001％、銅0.0003％、砷0.002％、銻0.003％，、錫0.002％。在游離硅氟酸濃度為30g/l攪拌洗滌40分鐘的情況下，產出的陽極泥洗水澄清24小時后檢測其中含鉍為0.011g/l，符合配入電解液中的要求。
本發明包含但不限于上述實施例，只要采用了高鉍粗鉛和含鉍小于0.5％的粗鉛進行混合以降低鉛陽極中鉍含量并配制合適的電解液在適宜的電解條件進行電解的方法，即屬于本發明的保護范圍。
權利要求
1.一種電解高鉍粗鉛的方法，包含鉛陽極鑄型、電解液配制、電解、陽極洗滌等步驟，其特征在于鉛陽極是用高鉍粗鉛與鉍含量小于0.5％粗鉛在鑄型過程中搭配混合而制成，鉛陽極組成為下述重量比鉛＞98％、砷＜0.3％、砷+銻0.7～1.1％、鉍＜1.0％、銀＜0.25％；所配制的電解液的中含鉛80～120g/l，含游離硅氟酸60～110g/l，鉍≤0.002g/l，銅≤0.002g/l，銀≤0.001g/l；電解條件是電流密度≥190A/m2、電解液溫度為45～50℃、電解液循環速度22～30L/min·槽、槽壓控制在0.3～0.6V，電解時間48小時。
2.根據權利要求1所述的電解高鉍粗鉛的方法，其特征在于所述的陽極洗滌分二次進行，第一次陽極洗滌在陽極電解一個周期后洗刷陽極表面，得到陽極泥，將陽極返回至電解槽中進行第二個周期的電解，再進行第二次陽極洗滌，得殘極板和陽極泥。
3.根據權利要求2所述的電解高鉍粗鉛的方法，其特征在于所述的殘極板作為陽極鑄型的原料，所述的陽極泥經攪拌、洗滌、壓濾后作為回收稀貴金屬的原料，洗滌時間為30～60分鐘，洗液含游離硅氟酸小于60g/l。
4.根據權利要求3所述的電解高鉍粗鉛的方法，其特征在于所述的陽極洗滌步驟中壓濾用621型尼龍布袋。
5.根據權利要求3所述的電解高鉍粗鉛的方法，其特征在于所述的陽極泥洗水送入澄清槽內澄清24小時后作為配制電解液的洗液，洗液中鉍含量小于0.05g/l。
6.根據權利要求1所述的電解高鉍粗鉛的方法，其特征在于所述的陰極析出鉛符合GB/T469-1995中的Pb99.995標準要求，絕大部分鑄成電鉛產品，少部分做成陰極片返回電解。
全文摘要
本發明涉及一種含鉍在1.0％以下的高鉍粗鉛的冶煉方法。其技術方案是鉛陽極是用高鉍粗鉛與鉍含量小于0.5％粗鉛在鑄型過程中搭配混合而制成，鉛陽極組成為下述重量比Pb＞98％、As＜0.3％、Sb+As0.7～1.1％、Bi＜1.0％、Ag＜0.25％。所配制的電解液的中含鉛80～120g/l，含游離硅氟酸60～110g/l，鉍≤0.002g/l，銅≤0.002g/l，銀≤0.001g/l；電解條件是電解液溫度為45～50℃、電解液循環速度22～30L/min·槽、電流密度≥190A/m
文檔編號C25C1/00GK1772957SQ200510032329
公開日2006年5月17日 申請日期2005年11月1日 優先權日2005年11月1日
發明者陳雪云, 夏中衛, 劉朗明, 唐明成 申請人:株洲冶煉集團有限責任公司