[发明专利]一种高铅阳极泥重金属污染物智能化源削减成套技术方法

说明书

本发明涉及湿法冶金行业一种高铅阳极泥重金属污染物智能化源削减成套技术方法，集实时在线监测、制膜最优调控和除泥智能识别三项技术于一体。本发明将铅基阳极新板或破膜老板经表面预处理达到表面粗糙度的要求后，实时在线监测阳极制膜体系中锰、铅、酸、悬浮颗粒物及其他物质的浓度及温度、体积等关键参数，制膜最优调控技术基于实时监测数据优化调控工艺参数组合，获得致密膜层结构及最佳封铅效果，除泥智能识别技术，根据膜泥分层结构实现除泥不伤膜，并智能识别破膜板重新返回至制膜系统。实现实时监测、制膜调控、无损除泥一体化智能控制，从源头抑制铅的溶蚀污染，大幅度减少含铅废水、高铅阳极泥等产生量。

技术领域

本申请涉及湿法冶金行业电解工段重金属污染削减领域，尤其涉及一种高铅阳极泥重金属污染物智能化源削减成套技术方法。

背景技术

我国电解锌、电解锰等湿法冶金行业普遍采用含铅量99％以上的铅板进行电解，每块阳极板重达上百公斤，在高温高酸电解条件下，阳极铅快速以离子状态溶蚀于电解液中，产生大量的高铅阳极泥，导致大量的高浓度重金属水污染和一类危险废物产生，每年产生高铅(20％)阳极泥40多万吨、含铅酸浸渣高达700多万吨、含铅废水150万立方米，造成血铅事件频发，是湿法冶金行业污染防控的重中之重。

在电解过程中，目前采用在电解液中添加一定浓度锰离子的方式，使锰离子在阳极表面沉积有利于保护铅基底免受腐蚀，并将阳极表面坑洼处补满填平，修复局部破损区域，抑制铅溶蚀；但当溶液中锰离子浓度较高时，阳极泥产生量会显著增加，导致槽电压升高电耗增加，同时也增加槽底阳极泥危废的产生，以及电解液体中大量悬浮阳极泥的产生。阳极板在电解槽中使用一定周期后(28天左右)，随着阳极板面泥层厚度的不断增加，容易导致阴阳极板短路烧板，因此需要定期的进行阳极泥清除。

我国电解锌锰行业电解过程普遍采用人工刮除阳极泥的方式，由于无法精准识别铅基膜层和阳极泥的厚度及其铅元素变化，导致刮泥过程铅基界面不断暴露，电解过程铅溶蚀效应反复发生，电解液体系中铅离子浓度升高，阳极泥大量增加，产品中铅含量升高，影响产品质量，降低企业生产效益。

发明内容

为解决上述技术问题之一，本发明提供了一种高铅阳极泥重金属污染物智能化源削减成套技术方法。

本发明实施例第一方面提供了一种高铅阳极泥重金属污染物智能化源削减成套技术方法，所述方法包括：

1)制膜槽液准备：对制膜液的成分和/或杂质元素的浓度进行分析，获取达到预设要求的制膜液；

2)制膜：将目标铅基阳极板置于制膜槽中进行制膜，制膜过程实时调控，维持制膜槽中制膜液的浓度、温度和体积稳定，在一定直流电流下，进行1-2小时的直流电解，在所述目标铅基阳极板的表面形成保护膜层，所述保护膜层中锰含量超过95％以上，所述目标铅基阳极板为新阳极板或保护膜层破损的阳极板；

3)周期电解：将表面形成保护膜层的目标铅基阳极板放入生产电解槽中进行电解生产，生产一定周期后，所述阳极板表面附着一定厚度的阳极泥，所述生产周期为20天至30天；

4)智能除泥：将经过预设生产周期的目标铅基阳极板吊出电解槽，并转移至智能无损除泥装置中，对所述目标铅基阳极板表面的阳极泥进行智能干除，以及对保护膜层受损的目标铅基阳极板进行分拣，正常无破膜目标铅基阳极板则返回至电解槽中进行生产电解，保护膜层受损的目标铅基阳极板则转移至制膜槽中；

5)重复1)-4)步骤，对保护膜层受损的目标铅基阳极板进行修膜和生产。

优选地，所述将目标铅基阳极板置于制膜槽中进行制膜的具体过程包括：

将目标铅基阳极板置于制膜槽中，制膜槽中有制膜液，所述制膜液为硫酸锰和硫酸的混合溶液，其中，锰离子初始浓度为4g/L-20g/L某一浓度，初始硫酸浓度为20g/L-100g/L；