基于氨基磺酸浴的铅的电解纯化方法技术

本发明专利技术的课题在于：在基于氨基磺酸浴的铅的电解纯化中，抑制白色残渣的生成，并抑制电解液中铅浓度的降低。其解决方案是，基于氨基磺酸浴的铅的电解纯化方法，其中，将氨基磺酸的分解率控制在0.06%/天以下而进行电解纯化。

Electrolytic Purification of Lead Based on Aminosulfonic Acid Bath

【技术实现步骤摘要】
基于氨基磺酸浴的铅的电解纯化方法本申请是国家申请日为2015年12月3日（优先权日为2014年12月3日）、国家申请号为201510875275.4、专利技术名称为“基于氨基磺酸浴的铅的电解纯化方法”的申请的分案申请。
本专利技术涉及基于氨基磺酸浴的铅的电解纯化方法，特别涉及对从有色冶炼、基板(基盤)或电子元件等再循环原料的熔融炉、以及对工业废弃物进行熔融处理的干式炉中产生的干式烟尘中所含的铅进行回收的基于氨基磺酸浴的铅的电解纯化方法。
技术介绍
为了从有色冶炼、基板或电子元件等再循环原料的熔融炉、以及对工业废弃物进行熔融处理的干式炉中回收有色冶炼的干式烟尘中所含的铅，是将烟尘进行硫酸浸出，制成硫酸铅，然后在电炉中熔融还原。将通过熔融还原而分离出的金属进行苏打处理，然后将金属进行阳极铸造，之后在氨基磺酸浴中进行电解纯化，由此回收铅。作为这样的铅的电解纯化技术，例如专利文献1中公开了一种铅的电解方法，其中，在利用氨基磺酸浴的电解纯化中，使第1阶段的电流密度为50A/m2以下而进行2小时以上的电解，然后作为第2阶段，在100A/m2以下进行电解，由此回收高纯度的铅。并记载，根据这样的构成，对于高Bi品位的阳极也可以回收高纯度的铅。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特许第5163988号公报。
技术实现思路
专利技术所要解决的课题如果实施以往的基于氨基磺酸浴的铅的电解纯化，则会产生浴液中可见白色残渣，并且电解液中的铅浓度降低的问题。即，白色的残渣堆积在电解池的底部，堆积到一定程度则必须从电解池中取出，因此需中止电解，且白色残渣越多则其频率增加。还有电解液中的铅浓度出现降低则铅的电沉积状况变差的情况。其原因在于：通过以下反应，基于氨基磺酸浴的铅的电解纯化中的氨基磺酸分解，白色残渣以硫酸铅的形式堆积，电解液中的铅浓度降低。SO3NH2-＋H2O→SO42-＋NH4+Pb2+＋SO42-→PbSO4↓解决课题的方案本专利技术人为解决上述课题进行了反复的研究，结果发现：通过将氨基磺酸的分解率控制在规定值以下，在基于氨基磺酸浴的铅的电解中，可以抑制白色残渣的生成，抑制电解液中铅浓度的降低。以以上认识为背景完成的本专利技术的一个方面中，是在使用铅阳极的基于氨基磺酸浴的铅的电解纯化方法中，将氨基磺酸的分解率控制在0.06%/天以下而进行电解纯化的基于氨基磺酸浴的铅的电解纯化方法。本专利技术的基于氨基磺酸浴的铅的电解纯化方法在一个实施方案中，是在将氨基磺酸浴中的氨基磺酸浓度调整为比氨基磺酸浴中的铅浓度还高20-60g/L的浓度的同时进行电解纯化。本专利技术的基于氨基磺酸浴的铅的电解纯化方法在另一实施方案中，是在将氨基磺酸浴的电解液温度调整为15-30℃的同时进行电解纯化。专利技术效果根据本专利技术，在基于氨基磺酸浴的铅的电解纯化中，可以抑制白色残渣的生成，抑制电解液中铅浓度的降低。于是可以抑制从电解池中取出白色残渣的频率。另外，通过抑制电解液中铅浓度的降低，铅浓度的管理变得容易，可获得良好的铅的电沉积状况。并且还有电解纯化中氨基磺酸的补充频率减少的效果。附图说明图1是表示实施例1的氨基磺酸浓度与氨基磺酸的分解率之间的关系的图表。图2是表示实施例2的电解液温度与氨基磺酸的分解率之间的关系的图表。具体实施方式以下进一步详细说明本专利技术。本专利技术的基于氨基磺酸浴的铅的电解纯化方法中，将氨基磺酸的分解率控制在0.06%/天以下进行电解纯化。进一步优选在将氨基磺酸浴中的氨基磺酸浓度调节为比氨基磺酸浴中的铅浓度还高20-60g/L的浓度的同时进行电解纯化，并优选在将氨基磺酸浴的电解液温度调节为15-30℃的同时进行电解纯化。基于氨基磺酸浴的铅的电解纯化中，阳极反应和阴极反应如下所示：·阳极反应：Pb＋2SO3NH2-→Pb(SO3NH2)2＋2e-·阴极反应：Pb(SO3NH2)2＋2e-→Pb＋2SO3NH2-作为电解纯化对象的原料(含铅物)没有特别限定，例如可举出通过如下所得的含铅物等：将铜矿石进行闪速熔炼炉(自溶炉,flashfurnace)处理和转炉处理，然后将转炉炉灰用硫酸处理之后的硫酸铅通过碳酸钠制成碳酸铅，然后在电炉中进行熔融还原，将分离出的金属用苏打处理。作为电解纯化对象的原料(含铅物)的成分，铅为主成分，若为60质量%以上即可，例如可以是含有铅70-90质量%、锡0.04质量%、铋5-30质量%的含铅物。使用上述含铅物铸造成阳极的形状，用作阳极进行电解纯化。阳极的尺寸比阴极的尺寸小，由此可以防止边缘效应，可以顺畅地回收良好的电沉积铅。通过将电解液中的氨基磺酸的分解率控制在0.06%/天以下，可以降低硫酸铅的堆积。还可抑制电解液中铅浓度的降低。进而可以良好抑制基于氨基磺酸浴的铅的电解纯化中的氨基磺酸的劣化，抑制氨基磺酸的补充频率。而超过0.06%/天，则硫酸铅的产生增多，来自阳极的铅来不及溶出，导致电解液中铅浓度降低。并且大量硫酸铅的产生使得中止电解纯化并取出堆积于电解池底部的硫酸铅的频率增多。如果氨基磺酸的分解推进，则为了保持氨基磺酸的规定浓度，需要频繁补充氨基磺酸。氨基磺酸的分解率优选为0.04%/天以下，更优选0.02%/天以下。氨基磺酸分解率(d)由下式表示：d=Ad/A0·Ad：分解了的氨基磺酸量Ad=残渣重量×Pb品位×(97/207)上述“97”是氨基磺酸分子量，上述“207”是Pb原子量·A0：初始氨基磺酸量本专利技术中设为每一天的氨基磺酸分解率，优选分解了的氨基磺酸量是由5天后的残渣重量进行平均来计算每1天的量。优选将电解液中的氨基磺酸浓度调节为比电解液中的铅浓度(g/L)还高20-60g/L的浓度(以下也称作超过部分)。关于本专利技术的电解液中的氨基磺酸浓度，例如当电解液中的铅浓度为80g/L时，优选将电解液中的氨基磺酸浓度调节为100-140g/L。其中准确来说，氨基磺酸的浓度应表示为相对于铅的摩尔数的摩尔数的浓度，但氨基磺酸的分子量与铅的原子量接近，因此实际上将氨基磺酸的浓度直接与铅浓度对比也没有问题。需说明的是，若将电解液中的氨基磺酸浓度设成比电解液中的铅浓度(g/L)的浓度还高出高于60g/L的浓度，则氨基磺酸的分解率增高，难以控制为0.06%/天以下。而低于20g/L，则可能失去氨基磺酸的添加效果。电解中氨基磺酸分解推进，浓度持续降低，因此，虽然可根据需要添加氨基磺酸，以保持20g/L以上，但氨基磺酸的分解率超过0.06%/天时，添加的频率增多，硫酸铅的堆积增多。氨基磺酸浴的电解液温度优选为15℃-30℃。超过30℃，则基于氨基磺酸浴的铅的电解纯化中氨基磺酸的分解可能增大，进而由于氨基磺酸的分解增大而导致硫酸铅的堆积增加，电解液中铅浓度可能降低。不过，电解液温度过低，则铅的电沉积情况可能变差，因此优选15℃以上，更优选20℃以上。优选电解液中的铅浓度为60-80g/L。通过这样的构成，可以得到通过电解纯化而电沉积在阴极上的铅的良好的电沉积情况。氨基磺酸的分解率超过0.06%/天时，可见电解液中的铅浓度降低，因此难以控制在适当的范围。因此，如果为0.06%/天以下，则容易将电解液中的铅浓度调节在60-80g/L的狭窄的范围内。更优选电解液中的铅浓度为70-80g/L。作为电解液中的其它成分平滑剂(平滑剤,smoothingag本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于氨基磺酸浴的铅的电解纯化方法，其特征在于：在基于氨基磺酸浴的铅的电解纯化方法中，将氨基磺酸浴中的氨基磺酸浓度调节为比氨基磺酸浴中的铅浓度还高20‑60g/L的浓度，并且将铅浓度调节在60‑80g/L，并且在5天以上将氨基磺酸的分解率控制在0.06%/天以下，抑制基于氨基磺酸浴的铅的电解纯化中产生的白色残渣的生成。

【技术特征摘要】
2014.12.03 JP 2014-245302;2015.11.11 JP 2015-221581.基于氨基磺酸浴的铅的电解纯化方法，其特征在于：在基于氨基磺酸浴的铅的电解纯化方法中，将氨基磺酸浴中的氨基磺酸浓度调节为比...

【专利技术属性】
技术研发人员：时田裕次郎，笹冈英俊，
申请(专利权)人：JX日矿日石金属株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP