Ⅰ 如何以氟硅酸和氟硅酸鉛為電解液通過電解精煉得到電解鉛
在硅氟酸和硅氟酸鉛電解液中進行粗鉛或半精鉛電解精煉產出精鉛的過程,為火法煉鉛流程的組成部分。此法由柏茲(Betts)發明,並於1902年在加拿大特累爾(Trail)鉛廠用於工業生產,故稱柏茲法。鉛電解精煉的目的在於提高鉛的純度和分離回收粗鉛中的鉍和貴金屬等。與火法精煉相比,電解精煉主要優點有:(1)流程操作簡單,可一次得到高純度精鉛;(2)宜處理含鉍高的粗鉛;(3)鉛直收率高,並能較好地綜合回收金、銀、鉍等有價金屬。自20世紀60年代起,由於鉛電解精煉操作實現了機械化和自動化,並採用大型電解極板,而大幅度地提高勞動生產率。但由於電解精煉投資費用高、生產周期長、積壓在生產過程中的金屬量大,以及電解液有毒性等缺點,世界上只有20%的精鉛是用柏茲法生產的。日本、中國和加拿大都採用此法生產。
原理 將經初步火法精煉,脫除銅、錫並調整含銻量後,含Cu≤0.05%、Sn≤0.035%、Bi≤0.5%、Sb0.35%~0.8%的粗鉛或半精鉛鑄成陽極,用純鉛鑄成始極片作陰極,一道放入硅氟酸和硅氟酸鉛組成的電解液中。通以直流電後,發生電極反應。在陽極上,鉛氧化成鉛離子進入溶液:Pb - 2e- = Pb2+
在陰極上,溶液中的鉛離子還原成金屬鉛析出:Pb2+ +2e- = Pb
電解過程中,標准電極電位較鉛負的金屬,如鐵、鋅、錫、鎳、鈷等雜質與鉛一道溶解進入溶液;標准電極電位較鉛更正的金屬,如銻、砷、鉍、銅、碲、金和銀等則不溶解而形成陽極泥,粘附於陽極表面。電解過程中,陽極不斷溶解,陰極析出鉛不斷增加,周期性地取出更換。析出鉛洗凈熔化除去微量錫、砷和銻後,澆鑄成錠。陽極泥洗濾後送專門處理,以回收金、銀等有價金屬。電解精煉鉛品位可達99.99%以上。
工藝 電解過程在電鉛電解精煉工藝流程解槽內進行。槽體用內襯瀝青或塑料的混凝土製成。電解液以18~30L/min槽流量循環,適當加入膠、木質磺酸鹽、蘆薈、β-萘酚等物質,作為改善電解條件的電解添加劑。
Ⅱ 鉍、錫、鉛、鎘組成的合金提純與分離方法是什麼
合金的分離及基拳原理
由於該產品足以合金形式存在。其經濟
價值、使用價值都不大。需將其分離、提
純, 變成精鉛、精鉍, 才能發揮其使用價值
和經濟價值 目前的分離方法有氯化法、電
解法等多種
3.1 氯化法該法在大型有色金屬冶煉廠
使用較多。其生產過程是將鉛鉍合金熔化,
向熔體中通人氯氣, 鉛優先與氯氣化合形成
氯化鉛渣(PbCl,), 鉍不氯化,將氯化鉛渣
除去,從而達到分離的目的 分出的鉍經火
法處理,得到精鉍.氯化鉛渣另行處理,產
出精鉛 此種方法比較簡單.適合大規模生
產, 不足之處是該方法成本較高, 對於鉛鉍
合金產量不高的單位, 不宜使用該法。而當
鉍的含量低於l2% 時. 此法從經濟成本計
算, 已無分 另外. 該方法生產
操作要求嚴格, 否則容易污染環境
3.2 電解法如何解決這種產量不大的鉛
鉍合金的分離? 經過綜合分析,認為採取成
本低、設備少的電解法較合適。採用電解
法, 首先要解決電解母液的選擇. 這是能否
將鉛鉍合金有效分離的關鍵。電解法之所以
沒在大工廠推廣, 主要是母液的選擇不理
想,使得分離過程達不到要求。我們試用過
多種母液, 最後選用硅氟酸與物質A 按一
定比例混合, 作為電解液, 可得到含鉛99%
的電解鉛,其工藝流程如右圖。
在電解過程中, 合金陽極板中的鉛形成
Pb 溶入電解液. 隨後在鉛陰極板上還原成
Pb析出; 而鉍比鉛更具正電性不發生電化
溶解, 而形成陽極泥。電解法適用於含鉍
量較低的合金, 電解得到的粗鉍用火法精煉
就可得到精鉍.