铅电解精炼的工艺控制

铅电解精炼的工艺控制(1)电解液。以氢氟酸作为原料，加石英粉搅拌制成硅氟酸，质量浓度可达到350g/L，再加黄丹与硅氟酸反应制成硅氟酸铅。不同工厂对电解液中铅和硅氟酸浓度控制的范围存在一定差异，另有少量从阳极溶解的杂质，如Zn，Fe、Cd、Co、Ni等。为了改善阴极沉积物的电结晶结构，还要加入少量添加剂，如骨胶、木质素黄酸钠以及P-萘酚等。一般来说，随电流密度的提高，电解液中铅和酸的浓度也应该相应增大。(2)电解液温度。电解液温度受电流密度、气温及散热状况等条件的影响，一般波动在30~45之间。电解液温度的高低对其比电阻有较大的影响。温度越高，电解液比电阻越小，但电解液蒸发损失增大，同时硅氟酸分解加快，消耗增加，又具有毒性。但若温度过低，电解液导电性差，槽电压升高，电耗增大。(3)电解液的循环。为了使槽内电解液成分均匀、温度分布均匀，必须使电解液循环流通。电解液的循环方式与铜电解精炼过程极为相似，一般采取上进液，下出液的循环方式，这样有利于悬浮的阳极泥颗粒沉降。电解液循环速度决定于电流密度、阳极成分和阳极泥层厚度(4)电流密度。铅电解精炼的电流密度一般为140~230。(5)同名极距。同名极距通常在80~120mm范围内选取。在电解过程中缩短同极距可提高单槽产量，降低槽电压；但极距过小会使短路增多，电流效率下降。(6)阴极、阳极使用周期。为了减少短路和提高电流效率，阴极使用周期不宜过长，一般为2~6d。采用一次电解，阳极使用周期与阴极使用周期相同。若采用二次电解，阳极使用周期为阴极使用周期的2倍。大型工厂多采用二次电解。中国冶金行业网电解精炼时，阳极金属溶解、阴极析出金属。然而，由于液相传质迟缓，使得阳极附近溶液中金属离子浓度增大，而阴极附近溶液中金属离子浓度却减小。按照能斯脱公式，必然导致阳极的极化电位变正、而阴极的极化电位变负，这就是浓差极化产生的根本原因。电化学极化主要决定于电极过程的本身性质。电极反应是在电极与溶液界面间进行，可用电流密度来表示电极反应的速率。在有色冶金的电解（电积）过程中，常常涉及到气体的电极过程，最为重要的是氢在阴极还原的电极过程和氧在阳极氧化的电极过程。