一種高銻鉛電解的方法
【專利摘要】本發明涉及一種高銻鉛電解的方法，屬于火法和濕法相結合的冶金【技術領域】，鼓風熔煉產出的高銻鉛在陽極鍋內配料除銅后鑄成陽極板，控制鉛陽極板Sb6～7%；然后將陽極板送入電解槽，以高電流密度183～187A/m2進行電解，在電解液中加入牛膠、β-萘酚調節陰極結晶質量，經電解產出的陽極泥經洗滌后，送反射爐熔煉回收鉛、銻、銀、鉍等有金屬；產出的析出鉛在精煉鍋內熔化，加入燒堿進行精煉后鑄錠得到國標鉛錠；該方法具有析出鉛產量高，電流效率高（≥94%），直流電耗低（≤115kwh/t電鉛），電解過程成本低，不用添加黃丹提高鉛離子，提高銻產品產量等特點。
【專利說明】-種高銻鉛電解的方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種高銻鉛電解的方法，屬于火法和濕法相結合的冶金【技術領域】。
【背景技術】
[0002] 隨著國內產品市場和原料市場的競爭日趨激烈，加上目前市場不景氣，市場金屬 價格的波動嚴重影響企業的生產效益，鉛冶煉廠采用鉛雜料和高附加值鉛原料的比例不斷 加大，粗鉛中的雜質含量也不斷升高，鉛原料熔煉生產高銻鉛也是必然趨勢。我國鉛冶煉企 業的高銻鉛精煉基本上都是采用火法精煉一電解精煉的聯合工藝流程，把高銻鉛搭配投 入陽極鍋進行火法精煉初步除去有害雜質銅、錫等，然后澆鑄成陽極板（Sb4?10%)送去電 解；控制低電流密度（150?160A/m 2)，電解液成分控制：游離硅氟酸80?100g/l、總硅氟 酸145?160g/l、Pb2+100?140g/l，電解液溫度40?45°C進行電解精，在電解過程中由于 Pb2+濃度隨著電解作業的進行其貧化趨勢逐漸加大，需要合理加入黃丹粉才能維持鉛離子 濃度平衡；經電解產出合格析出鉛及陽極泥；陽極泥經過洗滌后送反射爐熔煉回收鉛、銻、 銀、鉍等有金屬；析出鉛經最終火法精煉鍋后鑄錠得到國標鉛錠產品。其缺陷是電流密度低 導致產量降低，需添加黃丹粉，增加了生產成本，電解液電阻大導致槽電壓較高在〇. 45? 〇. 5 V，使得電耗增加，析出鉛中雜質較高，火法精煉時間較長。
【發明內容】
[0003] 針對現有技術存在的問題及不足，本發明提供一種高銻鉛電解的方法。
[0004] 本發明中高銻鉛原料成分一般為Pb83?95%、Sb < 12%、Cul. 5?3%、AgO. 15? 0. 3%，高銻鉛中的銻來源主要是采用鉛銻精礦作為鉛冶煉生產的原料時，在鼓風熔煉(氧氣 底吹爐）時進入粗鉛中的。
[0005] 本發明通過以下技術方案實現本發明目的： (1) 1?鋪鉛除雜質鑄成1?鋪陽極板的過程：將含鋪品位1?低不同的1?鋪鉛進行搭配(在 Sb < 12%范圍內進行高低品位的搭配)，投入陽極鍋保持溫度550?600°C熔化，待有80? 90%物料熔化時進行攪拌撈渣，然后把溫度降至340°C左右進行熔析除銅，除銅后鉛液鑄成 高銻陽極板(其成分控制Pb89?92%、Sb6?7%、Cu < 0. 06%)。
[0006] (2)高銻鉛電解精煉獲得析出鉛和陽極泥的過程：把制好的高銻陽極板和陰極片 (用析出鉛澆鑄成的鉛板）裝入電解槽內，硅氟酸作為電解液，通入直流電進行電解精煉，產 出析出鉛和陽極泥；電解過程參數控制為：電流密度183?187A/m 2,槽電壓0. 33?0. 40V (裝槽后及出槽前)，各同極距87mm，按每噸鉛錠添加0. 5?0. 8kg牛膠的比例在電解液中加 入牛膠、按每噸鉛錠添加〇. 02?0. 06kg β -萘酚比例在電解液中加入β -萘酚，調節陰極 結晶質量，控制電解液中Pb2+為55?80g/l，游離硅氟酸90?120g/l ;電解液溫度38? 45°C，電解液循環量22?27L/min，電解槽生產周期72小時，電解過程不用添加黃丹維持 鉛離子平衡。該方法具有析出鉛產量高，電流效率高94%)，直流電耗低（< 115kwh/t電 鉛)，電解過程成本低(不用添加黃丹提高鉛離子)，提高銻產品產量等特點。
[0007] (3)陽極泥洗滌回收鉛、硅氟酸的過程：將產出的陽極泥按液固比4?5:1投入攪 拌桶常溫下水洗滌2小時，然后用壓濾機壓濾；壓濾后的陽極泥按按液固比4?5:1投入攪 拌桶常溫下進行第二次水洗滌，洗滌2小時；二次壓濾后的陽極泥按按液固比4?5:1投 入攪拌桶常溫下進行第三次水洗滌，洗滌2小時；經過三次洗滌后陽極泥（Sb62?67%、Pb < 10%)送反射爐熔煉回收鉛、銻、銀、鉍等有金屬，洗水(含鉛離子在240?300 g/1、游離 H2SiF6 60?100g/l)經12小時沉淀后補入電解液中。
[0008] (4)析出鉛火法精煉獲得鉛錠的過程：電解產出的析出鉛投入精煉鍋內升溫熔化， 溫度在450°C左右進行撈渣，撈渣后升溫到470?490°C，按鉛液中銻和錫質量的1. 0?1. 2 倍加入燒堿，繼續升溫至510?540°C進行精煉，加堿時分多次少量加入；精煉結束撈渣后， 保持溫度450?500°C用鑄錠機進行鑄錠，得到國標鉛錠產品。
[0009] 同比條件下高銻鉛電解產出的析出鉛中雜質Sn+Sb<0. 12,常規（陽極板Sb2. 5? 5%)電解產出的析出鉛中雜質Sn+Sb=0. 15?0. 18,在精煉過程中高銻鉛產出的析出鉛精煉 時間比常規的要縮短3?5小時，降低了煤耗，而且高銻鉛的精煉過程中產出的精鉛渣比 常規的要少1. 5?2噸，鉛直收率提高0. 84% (常規（陽極板Sb2. 5?5%)電解鉛直收率為 94. 0 ?95. 0%)。
[0010] 本發明工藝的整個流程中改進的步驟是（1)控制高銻陽極板成分Pb89?92%、 Sb6?7%、Cu < 0. 06%，獲得的效果是銻進入陽極泥量增多，在原常規電解基礎上陽極泥產 出率提高2. 5%，從而提高銻的產品率；（2)采用高電流密度183?187A/m2生產，利用銻在 陽極泥層中形成的網狀結構進一步截留雜質，減少雜質金屬向電解液溶解擴散，獲得的效 果是提高了析出鉛產量、質量；（3)優化電解技術條件使陽極電解效率提高，維持與陰極析 出效率的平衡，保持電解液中鉛離子穩定；（4)改進陽極泥層電解阻力，降低泥層電壓降， 使電解在較低槽壓下運行，獲得的效果是陽極泥較易鏟洗回收，在同比條件下提高了電效。
[0011] 最終獲得的產品鉛錠質量符合國標1#鉛錠等級要求，獲得的陽極泥含銻Sb62? 67% ;鉛的回收率達到99%以上，銻的回收率到99%以上。
[0012] 本發明的有益效果是：采用本工藝獲得的優點是（1)析出鉛中雜質減少，精煉能 耗降低，精鉛渣率減少，鉛產品率提高。（2)在較低槽壓條件下，能正常維持電解液、鉛離子 平衡的基礎上，不用補充黃丹，提高銻產品率和鉛產品率（電效)，降低生產成本。（3)為鉛冶 煉貧雜礦的綜合回收，抵抑市場風險提供了一條新的冶煉工藝思路。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013] 圖1是本發明工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0014] 下面結合附圖和實施例對本發明作進一步詳細說明，但本發明的保護范圍不局限 于所述內容，實施例中方法如無特殊說明均為常規方法，使用試劑如無特殊說明的，均為常 規市售試劑或按常規方法配制的試劑。
[0015] 本實施例中高銻鉛成分為Pb83?95%、Sb < 12%、Cul. 5?3%、AgO. 15?0· 3%，高 銻鉛中的銻來源主要是采用鉛銻精礦作為鉛冶煉生產的原料而在鼓風熔煉(氧氣底吹爐） 時進入粗鉛中的。
[0016] 實施例1 :如圖1所示，本高銻鉛電解的方法具體操作如下： (1) 把含銻品位高低不同的兩種粗鉛（Pb83. 8%、Sbl 1. 5%、Cu2. 5%、AgO. 2152%和 Pb92. 8%、Sb < 3. 55%、Cu2. 3%、AgO. 2318%)按質量比3 :5的比例進行搭配，投入陽極鍋保 持溫度580?600°C熔化，熔化4. 5小時有90%物料已熔化，此時進行攪拌撈渣；撈渣干凈 后，把鍋內鉛液溫度降至340°C左右進行熔析除銅，除銅后升溫并保持鉛液溫度在450? 470°C，用圓盤鑄板機進行鑄陽極板，鑄成的高銻陽極板（Pb90. 09%、Sb6. 5%、CuO. 056%); (2) 把制好的高銻陽極板（Sb6. 5%、CuO. 056%)和陰極片按各同極距87mm裝入電解槽 內，以硅氟酸溶液作為電解液，以電流密度183?185A/m2通入直流電進行電解精煉；電 解過程其他工藝參數控制為：槽電壓0. 33?0. 35V (裝槽后及出槽前)，按每噸鉛錠添加 〇. 5kg牛膠的比例在電解液中加入牛膠、按每噸鉛錠添加0. 02kg β -萘酚的比例在電解液 中加入β -萘酚調節陰極結晶質量，控制電解液中Pb2+為65g/l，游離硅氟酸100g/l ;電解 液溫度40°C，電解液循環量25L/min，電解槽生產周期72小時，電解過程不用添加黃丹維持 鉛離子平衡；經電解產出析出鉛（Sb+Sn 0. 11%)和高銻陽極泥，電流效率94. 53%，直流電耗 113kwh/t 電鉛。
[0017] (3)將產出的陽極泥按液固比5:1投入攪拌桶常溫下水洗滌2小時，然后用壓濾機 壓濾；壓濾后的陽極泥按按液固比5:1投入攪拌桶常溫下進行第二次水洗滌，洗滌2小時； 二次壓濾后的陽極泥按按液固比5:1投入攪拌桶常溫下進行第三次水洗滌，洗滌2小時；經 過三次洗滌后陽極泥（Sb66%、Pb9. 5%)送反射爐熔煉回收鉛、銻、銀、鉍等有金屬，洗水(含鉛 離子在280 g/Ι、游離H2SiF6 88g/l)經12小時沉淀后補入電解液中。
[0018] (4)電解產出的析出鉛（Sb+Sn 0. 11%)投入精煉鍋內升溫，保持溫度450°C，6小 時全部熔化，溫度在450°C時進行撈渣，撈渣后升溫到480°C，按鉛液中銻和錫質量的1. 1 倍加入燒堿，繼續升溫至510?520°C進行精煉2. 5小時，加堿時分多次少量加入；精煉結 束撈渣后，保持鉛液溫度460°C用鏈條式鑄錠機進行鑄錠，得到國標1#鉛錠產品；鉛直收率 95. 46%。
[0019] 實施例2 :本高銻鉛電解的方法具體操作如下： (1) 把含銻品位高低不同的兩種粗鉛（Pb86. 1%、Sb9. 62%、Cul. 96%、AgO. 2328%和 Pb92. 5%、Sb < 4· 1%、Cu2. 22%、AgO. 2658%)按質量比1 :1. 7的比例進行搭配，投入陽極鍋 保持溫度560?580°C熔化，熔化4. 5小時有85%物料已熔化，此時進行攪拌撈渣；撈渣干 凈后，投入陽極殘板把鍋內鉛液溫度降至340°C左右進行熔析除銅，除銅后升溫并保持鉛液 溫度在450?470°C，用圓盤鑄板機進行鑄陽極板，鑄成的高銻陽極板（Pb91. 1%、Sb6. 12%、 CuO. 058%)； (2) 把制好的高銻陽極板（Sb6. 12%、CuO. 058%)和陰極片按各同極距87mm裝入電解 槽內，以硅氟酸溶液作為電解液，以電流密度185?187A/m2通入直流電進行電解精煉；電 解過程其他工藝參數控制為：槽電壓0. 38?0. 40V (裝槽后及出槽前)，按每噸鉛錠添加 〇. 8kg牛膠的比例在電解液中加入牛膠、按每噸鉛錠添加0. 04kg β -萘酚的比例在電解液 中加入β-萘酚調節陰極結晶質量，控制電解液中Pb2+在80g/l，游離硅氟酸90g/l ;電解 液溫度38°C，電解液循環量27L/min，電解槽生產周期72小時，電解過程不用添加黃丹維持 鉛離子平衡，經電解產出析出鉛（Sb+Sn 0. 10%)和高銻陽極泥，電流效率94. 13%，直流電耗 112kwh/t 電鉛； (3) 將產出的陽極泥按液固比4:1投入攪拌桶常溫下水洗滌2小時，然后用壓濾機壓 濾；壓濾后的陽極泥按按液固比4:1投入攪拌桶常溫下進行第二次水洗滌，洗滌2小時；二 次壓濾后的陽極泥按按液固比4:1投入攪拌桶常溫下進行第三次水洗滌，洗滌2小時；經過 三次洗滌后陽極泥（Sb667%、Pb8. 7%)送反射爐熔煉回收鉛、銻、銀、鉍等有金屬，洗水(含鉛 離子在250 g/Ι、游離H2SiF6 76g/l)經12小時沉淀后補入電解液中； (4) 電解產出的析出鉛（Sb+Sn 0. 10%)投入精煉鍋內升溫，保持溫度450°C，6小時全部 熔化，溫度在450°C時進行撈渣，撈渣后升溫到490°C，按鉛液中銻和錫質量的1. 0倍加入燒 堿，繼續升溫至520?540°C進行精煉2小時，加堿時分多次少量加入；精煉結束撈渣后，保 持鉛液溫度470°C用鏈條式鑄錠機進行鑄錠，得到國標1 #鉛錠產品，鉛直收率95. 39%。
[0020] 實施例3 :本高銻鉛電解的方法具體操作如下： (1) 把含銻品位高低不同的兩種粗鉛（Pb85. 6%、SblO. 34%、Cu2. 32%、AgO. 2361%和 Pb92. 8%、Sb < 4. 56 %、Cu2. 28%、AgO. 2668%)按質量比2 :3的比例進行搭配，投入陽極鍋 保持溫度550?580°C熔化，熔化4小時有80%物料已熔化，此時進行攪拌撈渣；撈渣干凈 后，投入陽極殘板把鍋內鉛液溫度降至340°C左右進行熔析除銅，除銅后升溫并保持鉛液 溫度在450?470°C，用圓盤鑄板機進行鑄陽極板，鑄成的高銻陽極板（Pb89. 89%、Sb6. 9%、 CuO. 048%)； (2) 把制好的高銻陽極板（Sb6. 9%、CuO. 048%)和陰極片按各同極距87mm裝入電解槽 內，以硅氟酸溶液作為電解液，以電流密度184?185A/m2通入直流電進行電解精煉；電解 過程其他工藝參數控制為：槽電壓〇. 35?0. 37V(裝槽后及出槽前)，按每噸鉛錠添加0. 7kg 牛膠的比例在電解液中加入牛膠、按每噸鉛錠添加0. 06kg β -萘酚的比例在電解液中加入 β -萘酚調節陰極結晶質量，控制電解液中Pb2+在55g/l，游離硅氟酸120g/l ;電解液溫度 45°C，電解液循環量22L/min，電解槽生產周期72小時，電解過程不用添加黃丹維持鉛離子 平衡，經電解產出析出鉛（Sb+Sn0. 11%)和高銻陽極泥，電流效率95. 1%，直流電耗109kwh/t 電鉛； (3) 將產出的陽極泥按液固比4. 5:1投入攪拌桶常溫下水洗滌2小時，然后用壓濾機壓 濾；壓濾后的陽極泥按按液固比4. 5:1投入攪拌桶常溫下進行第二次水洗滌，洗滌2小時； 二次壓濾后的陽極泥按按液固比4. 5:1投入攪拌桶常溫下進行第三次水洗滌，洗滌2小時； 經過三次洗滌后陽極泥（Sb66. 2%、Pb7. 9%)送反射爐熔煉回收鉛、銻、銀、鉍等有金屬，洗水 (含鉛離子在243 g/Ι、游離H2SiF6 92g/l)經12小時沉淀后補入電解液中； (4) 電解產出的析出鉛（Sb+Sn 0. 11%)投入精煉鍋內升溫，保持溫度450°C，6小時全部 熔化，溫度在450°C時進行撈渣，撈渣后升溫到470°C，按鉛液中銻和錫質量的1. 2倍加入燒 堿，繼續升溫至520?530°C進行精煉2小時，加堿時分多次少量加入；精煉結束撈渣后，保 持鉛液溫度490°C用鏈條式鑄錠機進行鑄錠，得到國標1 #鉛錠產品，鉛直收率95. 68%。
【權利要求】
1. 一種高銻鉛電解的方法，其特征在于按以下步驟完成： (1) 將高低不同品位的高銻鉛原料進行搭配，投入陽極鍋內精煉除銅后鑄成高銻陽極 板； (2) 高銻鉛陽極板與陰極片一起裝入電解槽進行電解精煉，產出析出鉛和陽極泥； (3) 陽極泥經過三次洗滌后，送反射爐熔煉回收鉛、銻、銀、鉍；析出鉛投入精煉鍋內熔 化，加入燒堿進行精煉后鑄錠得到國標鉛錠。
2. 根據權利要求1所述的高銻鉛電解的方法，其特征在于：精煉除銅后高銻陽極板中 Sb6 ?7%、Cu < 0. 06。
3. 根據權利要求1所述的高銻鉛電解的方法，其特征在于：以高電流密度183?187 A/m2、槽電壓0. 33?0. 40V進行電解，在電解液中加入添加劑和硅氟酸，并控制電解液中 Pb2+為55?80g/L，游離硅氟酸為90?120g/L，電解液溫度為38?45°C，電解液循環量 22?27L/min，電解槽生產周期72小時，其中添加劑為牛膠和β -萘酚，牛膠的添加量為每 噸鉛錠添加0. 5?0. 8kg，β -萘酚的添加量為每噸鉛錠添加0. 02?0. 06kg。
4. 根據權利要求1所述的高銻鉛電解的方法，其特征在于：陽極泥進行三次洗滌后，陽 極泥中含Sb62?67%、Pb < 10%。
5. 根據權利要求1所述的高銻鉛電解的方法，其特征在于：按析出鉛中銻和錫質量的 1. 0?1. 2倍在析出鉛中加入燒堿進行火法精煉。
【文檔編號】C25C1/18GK104120445SQ201410361848
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2014年7月28日 優先權日:2014年7月28日
【發明者】沈江, 韋勇, 盧林, 況正國, 黃恒港 申請人:蒙自礦冶有限責任公司