[发明专利]一种用于铅电解的电解液及其溶铅补铅的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电解液，尤其涉及一种用于铅电解的电解液及其溶铅补铅的方法。

背景技术

铅电解行业的技术人员知道：

1、新建铅电解企业或铅电解企业新增电解液体积，需要使用氟硅酸溶液新配制具有一定Pb²⁺浓度的电解液，以满足开槽或增槽电解液使用要求。

2、高杂铅阳极板电解过程中，由于阳极板含铅主品位低，阳极主品位铅多在90％以下，而砷、锑、铋等杂质元素过高，电解阳极泥产量很大，且质地坚硬。随着电解的进行，阳极泥层逐渐变厚且致密，Pb²⁺扩散难度增大，使得阳极电流效率低于阴极电流效率，导致电解液中的Pb²⁺随着电解的进行，Pb²⁺浓度不断贫化，贫化率可达3％以上。

3、在高电流密度下，阳极主品位铅低于98％进行铅电解时，由于电流密度高、阳极主品位低，使得阳极电流效率低于阴极电流效率，导致电解液中的Pb²⁺浓度随着电解的进行不断贫化。

上述(1)、(2)和(3)情况，需要通过外界向电解液中补入Pb²⁺，保证电解液中Pb²⁺浓度达到目标Pb²⁺浓度要求，使Pb²⁺浓度处于控制范围内，是保证阴极铅质量的重要措施之一。

目前，铅电解电解液补铅的方法有黄丹补铅和电解液中添加氧化剂方式补铅。

一、采用黄丹补铅时，黄丹主要成分为PbO，PbO能与氟硅酸发生反应，生成PbSiF₆，其化学方程式为：PbO+H₂SiF₆＝PbSiF₆+H₂O。采用此方法补充电解液Pb²⁺，补铅速度快，但黄丹制取工艺复杂，制取工艺如图1所示：

采用黄丹补铅工艺，存在以下五大缺陷：

1、制取黄丹需要很大的固定资产投资，运行成本高，导致电解液补铅成本高。

2、制取黄丹在高温下进行，铅和氧化铅易挥发，制取过程中存在环境污染严重问题。

3、黄丹属于危废物料，买卖手续办理繁琐。

4、黄丹属于危废物料，需要采用具有危废运输资质的车辆运输，运输成本高且运输存在困难；

5、自身冶炼厂不能生产黄丹，不能实现自给自足，给补铅带来不便。

CN101906643A公开了一种高铅铋银合金电解法脱铅工艺。先在阳极锅内对高铅铋银合金进行预处理，然后将熔液状的高铅铋银合金泵入阳极铸模中铸成阳极板，经过配制电解液和阳极板、阴极片在电解槽中的电解工序之后，则可以得到高品位的析出铅和易于处理的铅阳极泥。在这篇文献中公开了补充硅氟酸与黄丹的过程和条件，然而采用硅氟酸与黄丹来进行对电解液进行补铅，存在如上分析的不足。

CN103374728A公开了利用工业废液生产铅电解液的方法，涉及化工技术领域。操作步骤：(一)以工业生产高钙肥、磷肥和无水氢氟酸等产生的废液为原料；(二)废液原料进厂后首先化验各种成分含量，并根据原料中氢氟酸和硅氟酸含量加水进行稀释；(三)根据原料中氢氟酸含量加入硅石粉，同时以50-100转/分的转速进行搅拌约24小时；(四)根据原料中硫、磷等有害元素含量加入黄丹粉并进行搅拌约48小时，除去硫酸根和磷酸根；(五)如果溶液中还有未反应完全的氢氟酸、硫酸根和磷酸根等，则根据含量加入适量生石灰和草木灰进行中和以彻底去除，最后制成合格的铅电解液母液。本发明解决了现有技术生产铅电解液存在生产成本高，能源消耗高，不利于环境保护等问题。这种利用工业废液生产铅电解液的方法用于制作铅电解液母液，未涉及电解过程中的溶铅和补铅，并且采用黄丹粉来制作铅电解液，存在如上分析的不足。

二、采用电解液中添加氧化剂方式补铅，则存在氧化剂与阳极泥中砷、锑和铋等杂质反应，导致电解液中砷、锑和铋等杂质离子浓度升高，将影响阴极铅质量。