专利名称：一种抑制电积过程中酸雾扩散的产品及方法
技术领域：
本发明涉及一种抑制电积过程中酸雾扩散的产品及方法，属于湿法冶金技术研究领域中溶液处理部分。
背景技术：
电积过程是铜铅锌等有色金属湿法冶炼过程中的关键工序之一，该工序通过电解槽阴阳极之间发生的氧化还原反应而使目的金属离子以高纯状态在阴极得到析出。在电积系统中，阴阳两极间主要发生如下反应:阳极:20丑=-^2+H2O+ Ie 阴极:Me2++2e = Me0。如反应所示，阳极反应产生氧气，随着氧气从电解液中溢出，部分硫酸也会被夹带出来，加之电积过程需要加热，且该过程反应中也会产生一些热量，这会使酸的挥发性增大。夹带和挥发的酸扩散到空气中就形成了酸雾。这样将导致电积车间空气中酸雾弥漫，破坏了车间内的操作环境，加大了车间设备的腐蚀程度，更是危害了操作工人的身体健康。各湿法冶炼企业和相关科研机构为了解决电积过程中酸雾扩散的问题而采用了多种方法，如水吸收法、碱吸收法 和固体吸附法等等，这些方法各有其优点，但均投资较大，操作繁琐。采用酸雾抑制剂可以较为有效地抑制酸雾扩散，但目前所使用的酸雾抑制剂均在不同程度上存在着成本较高、消耗量大、热稳定性差等缺陷。而采取在电解槽中加入聚氯乙稀塑料小球(环)也是一种常见的酸雾抑制方法。将塑料小球覆盖在电解液表面，这在一定程度上可抑制酸雾的溢出，降低车间空气中酸雾含量，但效果并不十分明显。
发明内容
本发明的目的是提供一种新的抑制电积过程中酸雾扩散的产品及方法。为达到上述目的，本发明采用以下技术方案:一种抑制电积过程中酸雾扩散的产品，它是在固定化载体上负载室温离子液体制成的。如上所述的产品，其中优选地，所述室温离子液体为1-癸基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐和1-癸基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐。如上所述的产品，其中优选地，所述固定化载体的材料为聚氯乙烯。如上所述的产品，其中优选地，所述产品为负载了室温离子液体的聚氯乙烯球或聚氯乙烯环。如上所述的产品，其中优选地，所述产品的直径为6-10cm。如上所述的产品，其中优选地，它是由以下方法制成的:a.将室温离子液体1-癸基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐和1-癸基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐按照2: I的体积比进行混合，再溶于2倍于混合液体积的260#煤油中，通过搅拌使其混合均匀；
b.将固定化载体浸溃于混合均匀的室温离子液体和煤油的混合液中，充分搅拌后静置48小时，使室温离子液体的固载率达到75%以上，得到最终产品。一种抑制电积过程中酸雾扩散的方法，其是在电积时，将如上所述的产品置于电解液中，加入量为100个/m2，即可起到抑制酸雾扩散的作用。如上所述的方法，其中，所述产品可以反复使用。所述的室温离子液体(RTILs:Room temperature ionic liquids)是一类在室温或相近温度下完全由有机阳离子和有机或无机阴离子组成的液体化合物，属于盐类，熔点通常约在100°C以下，25°C 45°C下密度为1.21 1.27g/cm_3之间。具有无毒、无显著蒸气压、对环境友好、无可燃性、导电性好且电化学窗口宽、熔点低且液态区间宽、热稳定性好的特点。本发明中所应用的离子液体不溶于水，微溶于有机溶剂，液体粘度较高，该产品市场有售。本发明将球形或环形聚氯乙烯载体在常温条件下浸溃于所选用的室温离子液体中，通过物理作用使离子液体负载于载体之上，形成固定化的室温离子液体酸雾抑制产品。本发明的优点是:本发明方法操作简单，热稳定性和机械稳定性强，酸雾抑制效果明显，具有高效、经济和对环境友好的优势。
图1为在电积时采用三种不同处理方式的车间中的酸雾水平的统计图。
具体实施例方式本发明方法采用如下技术方案:(I)经合成或外购得到室温离子液体1-癸基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐和1-癸基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐。将二者按照2: I的体积比进行混合，再溶于2倍于混合液体积的260#煤油中，通过搅拌使其混合均匀。所述两种室温离子液体的分子结构式如式I和式2所示:
权利要求
1.一种抑制电积过程中酸雾扩散的产品，其特征在于，它是在固定化载体上负载室温离子液体制成的。
2.如权利要求1所述的产品，其特征在于，所述室温离子液体为1-癸基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐和1-癸基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐。
3.如权利要求1或2所述的产品，其特征在于，所述固定化载体的材料为聚氯乙烯。
4.如权利要求1或2所述的产品，其特征在于，所述产品为负载了室温离子液体的聚氯乙烯球或聚氯乙烯环。
5.如权利要求4所述的产品，其特征在于，所述产品的直径为6-lOcm。
6.如权利要求2所述的产品，其特征在于，它是由以下方法制成的: a.将室温离子液体1-癸基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐和1-癸基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐按照2: I的体积比进行混合，再溶于2倍于混合液体积的260#煤油中，通过搅拌使其混合均勻； b.将固定化载体浸溃于混合均匀的室温离子液体和煤油的混合液中，充分搅拌后静置48小时，使室温离子液体的固载率达到75%以上，得到最终产品。
7.一种抑制电积过程中酸雾扩散的方法，其特征在于，在电积时，将权利要求1所述的产品置于电解液中，加入量为100个/m2，即可起到抑制酸雾扩散的作用。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述产品可以反复使用。
全文摘要
本发明提供了一种抑制电积过程中酸雾扩散的产品，它是在固定化载体上负载室温离子液体制成的，所述室温离子液体为1-癸基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐和1-癸基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐，所述固定化载体的材料为聚氯乙烯，所述产品为负载了室温离子液体的聚氯乙烯球或聚氯乙烯环。本发明还提供了应用该产品进行酸雾抑制的方法。通过本发明可有效地抑制电积过程中酸雾的产生和扩散，降低电积车间中的酸雾浓度水平，减少了环境污染，有效改善了工人的生产操作环境，降低了车间设备的腐蚀程度。本发明可应用于我国有色金属矿山的湿法冶金开发利用过程中。
文档编号C25D21/04GK103182285SQ20111045765
公开日2013年7月3日 申请日期2011年12月30日 优先权日2011年12月30日
发明者武名麟, 武彪, 刘学, 刘美林 申请人:北京有色金属研究总院