[发明专利]硫酸铅物料电解碱浸生产铅的方法

说明书

技术领域

本发明是一种处理硫酸铅、氧化铅物料，包括矿物在内的一种湿法冶金方 法，可用于从这些物料中提取金属铅。

背景技术

目前国内外处理硫酸铅物料生产金属铅的湿法冶金方法较多，主要有碳 酸盐转化-氟硅酸浸出-电积法和固相电解法，这些方法存在的缺陷主要是 局限于用来处理组成较纯、铅含量较高的硫酸铅物料，如铅酸蓄电池膏泥等， 而对于成分复杂、多金属混杂的物料则较难处理；同时前一方法工艺冗长， 后一方法固相电解设备结构较复杂。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术的问题，提出一种新的硫酸铅物料 电解碱浸生产铅的方法，它利用在同一装置之中，在发生硫酸铅溶解的同时， 电积产出海绵铅并再生溶剂氢氧化钠，以此简化工序，强化含铅物料的溶解 过程，拓宽对铅物料的适用范围。

本发明所提出的这种硫酸铅物料电解碱浸生产铅的方法，其特征在于它 有如下步骤：

(1)硫酸铅物料经浆化后放入碱性浸出电解槽的搅拌溶浸室中，向电解 槽通入直流电，硫酸铅中的铅被氢氧化钠溶解进入溶液，穿过隔膜进入电解 室，电解液中的铅离子在阴极上放电析出，得到金属态的海绵铅或铅粒，同 时溶液中部分氢氧化钠再生；

(2)电解室的电解液引出经苛化处理后返回至搅拌碱溶室循环使用。

第(1)步的电解碱浸控制的条件为：阴极电流密度200～1000A/m²，电 解液温度20～90℃，槽电压1～5V，电极同极距50～120mm，料浆的液固比(液 体体积与固体重量之比)为5～12∶1。

搅拌速率300～500r/m。

电解碱浸的时间按电流效率100％计算阴极析出全部铅所需时间来控制。

阴极的材质为304不锈钢，阴极为板状，阳极为梳状；电解碱浸槽的隔 膜为耐酸织物，如丙纶、氯纶、涤纶等，它能有效地阻止料浆渗透而不影响 金属离子的传递。

上述苛化处理的实质是：原料中的SO₄^2-与NaOH结合生成了可溶性的 Na₂SO₄，通过对电解液中加石灰进行苛化，又可将其再生为NaOH。

碱性浸出电解法处理硫酸铅物料的基本原理，系利用了浸出和电解同时 进行，保持体系中的碱浓度基本不变、电解液中铅离子浓度基本不变的条件， 从而使浸出反应得以顺利进行和完成，其电化学过程如下：

(1)物料在碱溶解室被氢氧化钠溶浸，铅以PbO₂^2-离子形态进入溶液：

PbSO₄+NaOH→Na₂PbO₂+Na₂SO₄+2H₂O

(2)溶液中PbO₂^2-和Na⁺通过隔膜传递到电解室；

(3)在电解室直流电的作用下，PbO₂^2-在阴极被还原成金属：

PbO₂^2-+2e+2H₂O→Pb⁰+4OH^-

(4)在电解室，溶液中的Na⁺与OH^-相结合再生出NaOH：

Na⁺+OH^-＝NaOH

(5)将含有剩余NaOH和Na₂SO₄的溶液引出电解槽经苛化处理后，返回搅 拌碱溶室。加入石灰乳的苛化，所发生的反应为：

Na₂SO₄+Ca(OH)₂→2NaOH+CaSO₄↓

搅拌碱浸室内PbSO₄不断被溶解，电解室内不断析出金属铅和再生氢氧 化钠，直至浸出毕。

本发明的特点在于利用在同一装置之中，在发生硫酸铅溶解的同时，电 积产出海绵铅并再生溶剂氢氧化钠，从而简化了工序，强化了含铅物料的溶 解过程并拓宽了该方法对铅物料的适用范围。