一种用于铅电解的电解液及其溶铅补铅的方法技术

本发明专利技术提供了一种用于铅电解的电解液的溶铅补铅方法，所述方法包括下述步骤：溶铅步骤：在装有金属铅的氟硅酸溶液中加入氧化剂，使金属铅发生溶解，铅以Pb2+的形式进入氟硅酸溶液；补铅步骤：再将含Pb2+氟硅酸溶液补入电解液中，使电解液中Pb2+浓度达到目标Pb2+浓度的要求。本发明专利技术还提供了采用这种溶铅补铅方法进行补铅的电解液。本发明专利技术的溶铅补铅方法的应用范围广且溶铅补铅效果显著、成本低且绿色环保、无毒副作用，具有广泛的商业价值和推广价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电解液，尤其涉及一种用于铅电解的电解液及其溶铅补铅的方法。
技术介绍
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
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。本专利技术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。另外，CN102031383A公开了一种铅银渣湿法处理工艺，主要步骤包括：将铅银渣破碎、球磨后用稀盐酸浸出，浸出液加氢氧化钠水解沉淀为氯氧铋，氯氧铋返铋冶炼系统，水解废液经处理后返回利用；浸出渣用碳酸钠转型，转型后母液返回利用，转型渣用硅氟酸溶解，过滤后的渣即为富集了银的富银渣，返银冶炼系统，所得的硅氟酸铅溶液返铅电解配液。本专利技术流程简单、无环境污染；将铅银渣中的铅制成硅氟酸铅作电解液用，减少了铅电解系统中黄丹的投入量；用硅氟酸溶解铅后可以直接得到含银达60％以上的富银渣，银直收率高；整个系统溶液循环利用，综合回收程度高；处理时间短，综合成本低。这种方法能够将铅银渣中的铅制成硅氟酸铅作电解液用，减少了铅电解系统中黄丹的投入量，但是生产硅氟酸铅只是这种铅银渣湿法处理工艺的其中一种附加产品，因而需要在特定的条件下(具有铅银渣的情况下)使用这种方法，并且工艺也较为复杂。
技术实现思路
本专利技术为了解决上述现有技术中的铅电解的电解液补铅的方法存在的技术缺陷，提供一种用于铅电解的电解液的溶铅补铅方法，工艺简单、环保安全，且补铅效果显著，不会产生多余杂质。本专利技术的另一个目的是提供一种用于铅电解的电解液的溶铅补铅方法所得到的用于铅电解的电解液。本专利技术提供了一种用于铅电解的电解液的溶铅补铅方法，所述方法包括下述步骤：溶铅步骤：在装有金属铅的氟硅酸溶液中加入氧化剂，使金属铅发生溶解，铅以Pb2+的形式进入氟硅酸溶液；补铅步骤：再将含Pb2+氟硅酸溶液补入电解液中，使电解液中Pb2+浓度达到目标Pb2+浓度的要求。本专利技术进一步提供了一种用于铅电解的电解液，在所述电解液中采用如上任意一项所述的方法进行溶铅补铅，使得电解液中的铅离子的浓度达到目标铅离子浓度以上。采用本专利技术提供的用于铅电解的电解液的溶铅补铅方法，与现有技术相比，具有如下优点：首先、本专利技术在装有金属铅的氟硅酸溶液中加入氧化剂(氧气、双氧水、空气等)，使金属铅发生溶解，属于湿法冶金，对环境友好；并且在湿法条件下溶解金属铅，投资、运行成本低，能够降低电解液溶铅补铅成本；其次、本专利技术没有将氧化剂直接加入用于铅电解的电解液，而是先将氧化剂用于氧化装有金属铅的氟硅酸溶液，得到含Pb2+氟硅酸溶液再补入电解液中，因而对最终的产品质量无副作用；另外、在企业自身厂房内就能对金属铅进行溶解，使得电解液溶铅补铅的生产工艺简单、组织灵活；并且这种对电解液进行溶铅补铅的方法和所采用的原料的成本低，原料的来源广泛且可靠，能够降低溶铅补铅成本；总之，本专利技术的溶铅补铅方法的应用范围广且溶铅补铅效果显著、成本低且绿色环保、无毒副作用，具有广泛的商业价值和推广价值。附图说明图1是显示现有技术中的相关制取工艺的示意图。具体实施方式以下对本专利技术的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本领域的技术人员知道，在以下三种情况下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：一、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。二、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。三、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。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于铅电解的电解液的溶铅补铅方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：溶铅步骤：在装有金属铅的氟硅酸溶液中加入氧化剂，使金属铅发生溶解，铅以Pb2+的形式进入氟硅酸溶液；补铅步骤：再将含Pb2+氟硅酸溶液补入电解液中，使电解液中Pb2+浓度达到目标Pb2+浓度的要求。

【技术特征摘要】
1.一种用于铅电解的电解液的溶铅补铅方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：溶铅步骤：在装有金属铅的氟硅酸溶液中加入氧化剂，使金属铅发生溶解，铅以Pb2+的形式进入氟硅酸溶液；补铅步骤：再将含Pb2+氟硅酸溶液补入电解液中，使电解液中Pb2+浓度达到目标Pb2+浓度的要求。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述氧化剂选自氧气、双氧水、空气中的一种或几种。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在装有金属铅的氟硅酸溶液中加入氧化剂的过程为：在装有金属铅的氟硅酸溶液中鼓入气体氧化剂或加入双氧水。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述气体氧化剂采用氧气或空气，氧气或空气中含氧量与金属铅的摩尔比为0.5～5:1。5.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：华宏全，占焕武，曹远栋，魏涛，戴俊普，王荣权，黎开金，朱睿锋，李俊峰，何世祥，唐晓明，孙斌，李云涛，孔凡丽，胡花苗，李艳萍，史谊峰，
申请(专利权)人：昆明西科工贸有限公司，富民薪冶工贸有限公司，
类型：发明
国别省市：云南;53