[发明专利]一种铅电解液净化的工艺方法

说明书

本发明涉及铅电解液的净化方法，更确切地说是含有硅氟酸的铅电解液的净化法。

采用贝次法进行粗铅的电解精炼时，电解液由PbSiF6和H2SiF6等物质所组成。粗铅阳极电解时，还原性比铅强的金属，如金、银、铜、铋、锑、砷等元素本不应进入电解液，而应形成海绵状金属留在阳极残极上，而进入阳极泥中。但是在实际生产中，总有少量上述金属进入电解液中，特别是铋，在电泳作用下，在阴极析出形成电解铅中的主要杂质。

为回收铅和硅氟酸（H2SiF6），阳极泥用水洗涤，所形成的阳极泥洗水一般均返回铅电解液中。阳极泥洗水中，铋和锑的含量往往很高，从而进一步污染了铅电解液。

为了保证铅电解过程的正常进行和阴极铅的质量，必须周期性（或不断地）地从铅电解液中清除铋等有害杂质。

为了净化铅电解液，除去铅电解液中铋等有害杂质，可采用不同的净化方法，例如化学法、活性炭吸附法、萃取法等各种方法。

萃取法工艺流程长，能源消耗大，有机溶剂污染环境，有碍操作人员的身体健康，活性炭吸附法的优点是操作简单，不需要其他辅助试剂，对一些无机离子有一定的吸附作用，其缺点是吸附速度较慢;澄清过滤困难，特别是细颗粒状活性炭难于从溶液中分离，而负载的活性炭解析困难，一般只使用一次，而大大地增加了净化工艺的成本。

近来，日本专利文献特开昭62-9193报导了用离子交换法净化铅电解液的工艺流程。该工艺是将含有40-80克/立升的铅，40-120克/立升硅氟酸和金属铋等有害杂质的待净化的电解液与螯合性阳离子交换树脂接触，吸附待净化的铅电解液中铋等有害的杂质离子，然后用2-6N的硅氟酸或2-8N的盐酸的水溶液作为铋等有害杂质离子的解析液，洗脱吸附在螯合性阳离子交换树脂上的铋等有害杂质离子，使铅电解液得到净化。这种工艺方法的优点是可直接处理铅电解液，而不改变电解液的组份，不引起二次污染，处理后的铅电解液可直接返回电解槽中，不需要繁杂的预处理，同时螯合性阳离子交换树脂可以循环使用。该法工艺和设备简单，操作方便，净化效率高，净化费用低廉;还具有规模可大可小，可连续可间歇操作的灵活性，该工艺流程的缺点是所使用的铋等有害杂质离子的解析液为2-6N的硅氟酸水溶液或2-8N的盐酸水溶液，以2-6N硅氟酸作为铋等有害杂质的解析液，铋等有害杂质离子的解析率太低。而采用2-8N的盐酸作为铋等有害杂质离子的解析液效果良好。但是，盐酸的腐蚀性大，产生酸雾和废水，污染环境，危害操作人员的身体健康，而且作为解析液的盐酸又不能循环使用。

本发明的目的就在于研究出一种新的净化铅电解液的工艺方法，找出一种新的洗脱铋等有害杂质离子的解析液，避免盐酸的腐蚀性，解析率又高，不产生酸雾，又没有环境污染，不危害操作人员的身体健康;而且螯合性阳离子交换树脂、解析液中的EDTA又可循环使用，同时又保持了上述已有技术中离子交换法的各种优点。

本发明的一种铅电解液净化的工艺方法，将含有硅氟酸40-350克/立升的并含有铋等有害杂质的待净化的铅电解液与螯合性阳离子交换树脂接触，吸附待净化的铅电解液中的铋等有害杂质离子，用含有1-10克/立升碱金属氢氧化物、1-60克/立升乙二胺四乙酸二钠盐（EDTA，C₁₀H₁₄N₂₀₈Na₂.2H₂O）的水溶液为铋等有害杂质离子的解析液，洗脱除去吸附在螯合性阳离子交换树脂上的铋等有害杂质离子，使铅电解液得到净化。

本发明所用的待净化的铅电解液的组成为：含有10-130克/立升铅（以含有50-100克/立升铅为佳），40-350克/立升硅氟酸（以含有为好），0.001-3.5克/立升铋（含有＜1.0克/立升铋为佳），0.01-4.0克/立升锑（以含有＜2.0克/立升锑为好），0.1-5克/立升铁（以含有＜3克/立升铁为佳）。所说的铅电解液也包括铅电解阳极泥洗液，待净化的铅电解液的温度可控制在5°-55℃为佳（以控制在15°-45℃）。本发明所用的螯合性阳离子交换树脂对铅和硅氟酸基本上不吸附，所以铅和硅氟酸在溶液中的浓度变化对铋等有害杂质离子的吸附没有影响。由于电解铅中的杂质主要是铋，其在杂质总量中约占50%，因此在铅电解液的净化中，最主要的是净化铋。