專利名稱：硫酸鉛物料電解堿浸生產(chǎn)鉛的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種處理硫酸鉛、氧化鉛物料，包括礦物在內(nèi)的一種濕法冶金方法，可用
于從這些物料中提取金屬鉛。
背景技術(shù)：
目前國內(nèi)外處理硫酸鉛物料生產(chǎn)金屬鉛的濕法冶金方法較多，主要有碳酸鹽轉(zhuǎn) 化-氟硅酸浸出_電積法和固相電解法，這些方法存在的缺陷主要是局限于用來處理組成 較純、鉛含量較高的硫酸鉛物料，如鉛酸蓄電池膏泥等，而對于成分復雜、多金屬混雜的物 料則較難處理；同時前一方法工藝冗長，后一方法固相電解設(shè)備結(jié)構(gòu)較復雜。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)的問題，提出一種新的硫酸鉛物料電解堿浸 生產(chǎn)鉛的方法，它利用在同一裝置之中，在發(fā)生硫酸鉛溶解的同時，電積產(chǎn)出海綿鉛并再生 溶劑氫氧化鈉，以此簡化工序，強化含鉛物料的溶解過程，拓寬對鉛物料的適用范圍。
本發(fā)明所提出的這種硫酸鉛物料電解堿浸生產(chǎn)鉛的方法，其特征在于它有如下步 驟 (1)硫酸鉛物料經(jīng)漿化后放入堿性浸出電解槽的攪拌溶浸室中，向電解槽通入直
流電，硫酸鉛中的鉛被氫氧化鈉溶解進入溶液，穿過隔膜進入電解室，電解液中的鉛離子在
陰極上放電析出，得到金屬態(tài)的海綿鉛或鉛粒，同時溶液中部分氫氧化鈉再生； (2)電解室的電解液引出經(jīng)苛化處理后返回至攪拌堿溶室循環(huán)使用。 第(1)步的電解堿浸控制的條件為陰極電流密度200 1000A/m2，電解液溫度
20 9(TC，槽電壓1 5V，電極同極距50 120mm，料漿的液固比(液體體積與固體重量
之比)為5 12 : 1。 攪拌速率300 500r/m。 電解堿浸的時間按電流效率100%計算陰極析出全部鉛所需時間來控制。 陰極的材質(zhì)為304不銹鋼，陰極為板狀，陽極為梳狀；電解堿浸槽的隔膜為耐酸織
物，如丙綸、氯綸、滌綸等，它能有效地阻止料漿滲透而不影響金屬離子的傳遞。 上述苛化處理的實質(zhì)是原料中的S042—與NaOH結(jié)合生成了可溶性的化2504，通過
對電解液中加石灰進行苛化，又可將其再生為NaOH。 堿性浸出電解法處理硫酸鉛物料的基本原理，系利用了浸出和電解同時進行，保 持體系中的堿濃度基本不變、電解液中鉛離子濃度基本不變的條件，從而使浸出反應得以 順利進行和完成，其電化學過程如下 (1)物料在堿溶解室被氫氧化鈉溶浸，鉛以Pb022—離子形態(tài)進入溶液 PbS04+NaOH — Na2Pb02+Na2S04+2H20 (2)溶液中Pb022—和Na+通過隔膜傳遞到電解室； (3)在電解室直流電的作用下，Pb022—在陰極被還原成金屬
Pb022—+2e+2H20 — Pb°+40H— (4)在電解室，溶液中的Na+與OH—相結(jié)合再生出NaOH :
Na++OH—= NaOH (5)將含有剩余NaOH和Na^(^的溶液引出電解槽經(jīng)苛化處理后，返回攪拌堿溶室。 加入石灰乳的苛化，所發(fā)生的反應為
Na2S04+Ca (OH) 2 — 2NaOH+CaS04 I 攪拌堿浸室內(nèi)PbS04不斷被溶解，電解室內(nèi)不斷析出金屬鉛和再生氫氧化鈉，直至 浸出畢。 本發(fā)明的特點在于利用在同一裝置之中，在發(fā)生硫酸鉛溶解的同時，電積產(chǎn)出海 綿鉛并再生溶劑氫氧化鈉，從而簡化了工序，強化了含鉛物料的溶解過程并拓寬了該方法 對鉛物料的適用范圍。 本發(fā)明采用堿性處理硫酸鉛物料的優(yōu)點為(l)工藝流程短，浸出和電積同時進 行，在堿溶室鉛被浸出進入電解液中，在電解室中鉛被還原成海綿鉛或鉛粒，隨后將海綿鉛 或鉛粒熔煉成金屬鉛；(2)溶液中離子濃度低，無料漿過濾、洗滌的困難；(3)操作溫度低 (60°C) ;(4)堿性介質(zhì)下作業(yè)，腐蝕問題不大，可選用常規(guī)材料；(5)設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，方便操 作；(6)能耗、堿耗低；大部分堿可通過苛化作業(yè)回收再用；(7)有價金屬回收率高，伴生金 屬在浸出渣中得予富集，便于下一步回收；(8)能處理含量不高、成分復雜的鉛物料。如處 理硫酸鉛礦(鉛礬)、氧化鉛礦、錫鉛氧化渣(塵)、鉛鋅渣(粉)等。


圖l為本發(fā)明工藝流程圖。 圖2為本發(fā)明所用電解堿浸槽結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2中堿浸電解槽各部件標號如下 1-攪拌槳；2_隔膜；3_陽極；4_陰極；5_堿溶室；6_電解室；7_槽體。
下面用實例進一步說明本發(fā)明的積極效果。
具體實施方式

實施例1. 采用鉛錫硫酸鹽混合渣為原料，成分為(％ )Pb 35;Sn 3. 80 ;S 12 ;Fe 2 ;Si02 5. 3 ;CaO 4。 電解堿浸在容積20L的電解堿浸槽中進行，電解堿浸槽的結(jié)構(gòu)如圖2所示。該電解 堿浸槽中間為堿溶室5，此處進行物料堿溶解，槽內(nèi)兩端電解室6進行電解沉鉛和堿再生， 兩室之間用隔膜2隔離開。 陰極的材質(zhì)為304不銹鋼，陰極為板狀，陽極為梳狀；電解堿浸槽的隔膜為耐酸織 物，如丙綸、氯綸、滌綸等，它能有效地阻止料漿滲透而不影響金屬離子的傳遞。
本例每次處理料樣2千克，控制技術(shù)條件為陰極電流密度200 1000A/M2 ;電 流強度32 64A ;平均槽壓1 5V ;電解時間6 3小時；電解溫度60°C ;堿濃度NaOH 100 200g/l，液固比(液體體積與固體重量之比，對應計量單位為ml/g、l/Kg或mVt)為 8 : 1。電解堿浸結(jié)果為產(chǎn)出之海綿鉛經(jīng)熔鑄成金屬鉛含Pb99.5X ;鉛金屬回收率95%。浸出渣成分Sn 10% ;Pb7% ;宜于供作煉錫原料。 本例的上述液固比分別改為5 : 1和12 : 1 ;電解溫度分別改為2(TC和9(TC，其
余條件不變時，效果基本相同。
實施例2. 采用鉛礬礦為原料，成分為(％ ) :Pb 38 ;S 9 ;BaO 5 ;
Au 0. 0008 ;Ag 0. 08。 電解堿浸在容積20L的電解槽中進行，每次處理料樣2千克，電解槽結(jié)構(gòu)、控制條件與實施例l相同。電解堿浸結(jié)果為產(chǎn)出之海綿鉛經(jīng)熔鑄成金屬鉛含Pb 99.5%;鉛入金屬之回收率為93%，浸出渣成分Pb 5% ;AuO. 0017% ;Ag 0. 17% ;宜于供作提取貴金屬金
和銀的原料。 實施例3. 采用粗鉛氧化脫錫所產(chǎn)之鉛錫氧化渣為原料，成分為(％ ):
Pb 42 ;Sn 35。 電解堿浸在容積30L的電解槽中進行，每次處理試料3千克，電解槽結(jié)構(gòu)、控制條件與實施例l相同。電解堿浸結(jié)果為產(chǎn)出片狀陰結(jié)鉛Pb 99.5%，鉛金屬回收率98%。浸出渣成分Sn 65% ;Pb 10% ;宜供作煉錫原料。
權(quán)利要求
一種硫酸鉛物料電解堿浸生產(chǎn)鉛的方法，其特征在于它有如下步驟(1)硫酸鉛物料經(jīng)漿化后放入堿性浸出電解槽的攪拌溶浸室中，向電解槽通入直流電，硫酸鉛中的鉛被氫氧化鈉溶解進入溶液，穿過隔膜進入電解室，電解液中的鉛離子在陰極上放電析出，得到金屬態(tài)的海綿鉛或鉛粒，同時溶液中部分氫氧化鈉再生；(2)電解室的電解液引出經(jīng)苛化處理后返回至攪拌堿溶室循環(huán)使用。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述硫酸鉛物料電解堿浸生產(chǎn)鉛的方法，其特征在于第(1)步的電 解堿浸控制的條件為陰極電流密度200 1000A/m2，電解液溫度20 9(TC，槽電壓1 5V，電極同極距50 120mm，料漿的液固比(L/S)為5 12 : 1。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述硫酸鉛物料電解堿浸生產(chǎn)鉛的方法，其特征在于攪拌速率 300 500r/m。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述硫酸鉛物料電解堿浸生產(chǎn)鉛的方法，其特征在于電解堿浸 的時間按電流效率100%計算陰極析出全部鉛所需時間來控制。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述硫酸鉛物料電解堿浸生產(chǎn)鉛的方法，其特征在于陰極的材質(zhì)為304不銹鋼，陰極為板狀，陽極為梳狀；電解堿浸槽的隔膜為耐酸織物，如丙綸、氯綸、滌綸等。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述硫酸鉛物料電解堿浸生產(chǎn)鉛的方法，其特征在于第(2)步中的 苛化處理是在引出的含Na2S04的電解液中加入石灰進行，使其生成NaOH后返回使用。
全文摘要
本發(fā)明是一種硫酸鉛物料電解堿浸生產(chǎn)鉛的方法，步驟是硫酸鉛物料經(jīng)漿化后放入堿性浸出電解槽的攪拌溶浸室中，向電解槽通入直流電，硫酸鉛中的鉛被氫氧化鈉溶解進入溶液，穿過隔膜進入電解室，電解液中的鉛離子在陰極上放電析出，得到金屬態(tài)的海綿鉛或鉛粒，同時溶液中部分氫氧化鈉再生；電解室的電解液引出經(jīng)苛化處理后返回至攪拌堿溶室循環(huán)使用。堿浸主要條件為陰極電流密度200～1000A/m2，電解液溫度20～90℃，槽電壓1～5V，電極同極距50～120mm，料漿的液固比(L/S)為5～12∶1。本發(fā)明使硫酸鉛堿浸和電積鉛在同一裝置中同時進行，并再生溶劑氫氧化鈉，簡化了工序，強化了含鉛物料的溶解過程并拓寬了該方法對鉛物料的適用范圍。
文檔編號C22B3/00GK101760757SQ20091021831
公開日2010年6月30日 申請日期2009年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月9日
發(fā)明者王樹楷 申請人:王樹楷