[发明专利]电解法制备高纯度活性二氧化铅

说明书

本发明涉及一种制备高纯度活性二氧化铅的方法-电解法，用该方法生产的PbO₂纯度高，杂质含量低、活性高，可以作为铅酸蓄电池正极板用的添加剂，以缩短极板化成时间，提高蓄电池的初期容量，而没有任何负作用。

为了寻求缩短铅酸蓄电池极板化成时间，提高电池的初期容量，确保电池的电气性能稳定可靠，又能节约电能，提高生产力，简单易行，专业技术人员从新材料、新工艺等方面做了不少工作，但还没有得到满意的效果。有的试验在正极铅膏或管状正极灌粉的PbO中填加PbO₂取得了明显效果（下文也将做试验对比），这在50年代国内外都有过报导，但一直未能推广使用，原因就是PbO₂的来源问题。

PbO₂的来源，通常有以下三种方式得到。

1、化学方法生产的PbO₂，通常的方法有两种，一种是用硝酸使Pb₃O₄分解制得PbO₂;另一种是用次氯酸钙与氢氧化铅溶液作用得到。这两种方法生产的PbO₂，可以得到较高的纯度，但作为铅酸蓄电池的正极填加剂，活性低、作用效果差，即不能有效地缩短极板化成时间，提高电池的初期容量，人们通过大量的试验也证明了这一点。

2、回收废铅酸蓄电池中的正极PbO₂，这种PbO₂的主要缺点是杂质含量多，活性低、加工困难。PbO₂含量仅占50%，其余的基本上是PbSO₄，这些PbSO₄中相当多的一部分是不可逆性的，杂质含量多;还有锑，是从含锑板栅中（含锑3-7%）迁移到PbO₂的Sb，蓄电池寿命终止时正极板中的含锑量为0.03-0.05%（原铅粉中锑含量在0.0005-0.0008%），在铅酸蓄电池中再使用这种PbO₂作为正极填加剂，其中杂质锑有的迁移到负极上，使正负极自放电能力大大增加电池一般储存20-30天，就将电池的全部能量放光。

3、来源于铅酸蓄电池生产过程废极板中的PbO₂，这种PbO₂仍是质量问题，如干荷电极板PbO₂含量在80%以上，普通极板PbO₂含量在60%以上，成分不一致，杂质较多的如化成后普通正极板PbO₂含量0.003-0.005%（板栅中Sb含量6-7%），比原铅粉中Sb含量（0.0005-0.0008%）多了6-10倍，增加了电池的自放电。

因此来说，现有技术中能得到高纯度高活性的PbO₂来作为各种铅酸电池的正极填加剂，以缩短极板化成时间，提高蓄电池的初期容量还没有令人满意的方法。

那么，本发明的目的就是利用电解原理来制备高纯度活性PbO₂，该方法得到的PbO₂具有高活性即可以作为铅酸蓄电池的正极填加剂，在相同电流密度条件下，能够缩短化成时间，提高电池的初期容量，没有任何副作用。

利用电解法制备PbO₂，包括制作阴、阳极，阳极加装原料，然后在电解质中电解的工艺过程，特征在于阴、阳极用纯铅制成，电解质为稀H₂SO₄溶液，阳极上加装的原料为铅粉（PbO）或铅膏：PbO、稀H₂SO₄的混合物或PbO、稀H₂SO₄、MgSO₄的混合物。

纯铅可以是国家标准中的Ⅰ号、Ⅱ号、Ⅲ号铅，如Ⅲ号铅含量为99.0%，用Ⅰ号铅（铅含量为99.9994%）为最好，避免了电解反应中杂质的存在，特别是元素锑，以保证生成的PbO₂纯度高、含杂质量低。

阳极最好采用平板状，其上涂铅膏，电解生产PbO₂的效率高，也便于收集PbO₂

铅膏中一般1kgPbO中含纯H₂SO₄量为10-50g。MgSO₄的加入量为PbO重量的1%-5%，MgSO₄在这里具有催化作用。

下面以实施例具体说明本发明的工艺：