一种高锑铅电解的方法
【专利摘要】本发明涉及一种高锑铅电解的方法，属于火法和湿法相结合的冶金【技术领域】，鼓风熔炼产出的高锑铅在阳极锅内配料除铜后铸成阳极板，控制铅阳极板Sb6～7%；然后将阳极板送入电解槽，以高电流密度183～187A/m2进行电解，在电解液中加入牛胶、β-萘酚调节阴极结晶质量，经电解产出的阳极泥经洗涤后，送反射炉熔炼回收铅、锑、银、铋等有金属；产出的析出铅在精炼锅内熔化，加入烧碱进行精炼后铸锭得到国标铅锭；该方法具有析出铅产量高，电流效率高（≥94%），直流电耗低（≤115kwh/t电铅），电解过程成本低，不用添加黄丹提高铅离子，提高锑产品产量等特点。
【专利说明】-种高锑铅电解的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种高锑铅电解的方法，属于火法和湿法相结合的冶金【技术领域】。
【背景技术】
[0002] 随着国内产品市场和原料市场的竞争日趋激烈，加上目前市场不景气，市场金属 价格的波动严重影响企业的生产效益，铅冶炼厂采用铅杂料和高附加值铅原料的比例不断 加大，粗铅中的杂质含量也不断升高，铅原料熔炼生产高锑铅也是必然趋势。我国铅冶炼企 业的高锑铅精炼基本上都是采用火法精炼一电解精炼的联合工艺流程，把高锑铅搭配投 入阳极锅进行火法精炼初步除去有害杂质铜、锡等，然后浇铸成阳极板（Sb4?10%)送去电 解；控制低电流密度（150?160A/m 2)，电解液成分控制：游离硅氟酸80?100g/l、总硅氟 酸145?160g/l、Pb2+100?140g/l，电解液温度40?45°C进行电解精，在电解过程中由于 Pb2+浓度随着电解作业的进行其贫化趋势逐渐加大，需要合理加入黄丹粉才能维持铅离子 浓度平衡；经电解产出合格析出铅及阳极泥；阳极泥经过洗涤后送反射炉熔炼回收铅、锑、 银、铋等有金属；析出铅经最终火法精炼锅后铸锭得到国标铅锭产品。其缺陷是电流密度低 导致产量降低，需添加黄丹粉，增加了生产成本，电解液电阻大导致槽电压较高在〇. 45? 〇. 5 V，使得电耗增加，析出铅中杂质较高，火法精炼时间较长。
【发明内容】
[0003] 针对现有技术存在的问题及不足，本发明提供一种高锑铅电解的方法。
[0004] 本发明中高锑铅原料成分一般为Pb83?95%、Sb < 12%、Cul. 5?3%、AgO. 15? 0. 3%，高锑铅中的锑来源主要是采用铅锑精矿作为铅冶炼生产的原料时，在鼓风熔炼(氧气 底吹炉）时进入粗铅中的。
[0005] 本发明通过以下技术方案实现本发明目的： (1) 1?铺铅除杂质铸成1?铺阳极板的过程：将含铺品位1?低不同的1?铺铅进行搭配(在 Sb < 12%范围内进行高低品位的搭配)，投入阳极锅保持温度550?600°C熔化，待有80? 90%物料熔化时进行搅拌捞渣，然后把温度降至340°C左右进行熔析除铜，除铜后铅液铸成 高锑阳极板(其成分控制Pb89?92%、Sb6?7%、Cu < 0. 06%)。
[0006] (2)高锑铅电解精炼获得析出铅和阳极泥的过程：把制好的高锑阳极板和阴极片 (用析出铅浇铸成的铅板）装入电解槽内，硅氟酸作为电解液，通入直流电进行电解精炼，产 出析出铅和阳极泥；电解过程参数控制为：电流密度183?187A/m 2,槽电压0. 33?0. 40V (装槽后及出槽前)，各同极距87mm，按每吨铅锭添加0. 5?0. 8kg牛胶的比例在电解液中加 入牛胶、按每吨铅锭添加〇. 02?0. 06kg β -萘酚比例在电解液中加入β -萘酚，调节阴极 结晶质量，控制电解液中Pb2+为55?80g/l，游离硅氟酸90?120g/l ;电解液温度38? 45°C，电解液循环量22?27L/min，电解槽生产周期72小时，电解过程不用添加黄丹维持 铅离子平衡。该方法具有析出铅产量高，电流效率高94%)，直流电耗低（< 115kwh/t电 铅)，电解过程成本低(不用添加黄丹提高铅离子)，提高锑产品产量等特点。
[0007] (3)阳极泥洗涤回收铅、硅氟酸的过程：将产出的阳极泥按液固比4?5:1投入搅 拌桶常温下水洗涤2小时，然后用压滤机压滤；压滤后的阳极泥按按液固比4?5:1投入搅 拌桶常温下进行第二次水洗涤，洗涤2小时；二次压滤后的阳极泥按按液固比4?5:1投 入搅拌桶常温下进行第三次水洗涤，洗涤2小时；经过三次洗涤后阳极泥（Sb62?67%、Pb < 10%)送反射炉熔炼回收铅、锑、银、铋等有金属，洗水(含铅离子在240?300 g/1、游离 H2SiF6 60?100g/l)经12小时沉淀后补入电解液中。
[0008] (4)析出铅火法精炼获得铅锭的过程：电解产出的析出铅投入精炼锅内升温熔化， 温度在450°C左右进行捞渣，捞渣后升温到470?490°C，按铅液中锑和锡质量的1. 0?1. 2 倍加入烧碱，继续升温至510?540°C进行精炼，加碱时分多次少量加入；精炼结束捞渣后， 保持温度450?500°C用铸锭机进行铸锭，得到国标铅锭产品。
[0009] 同比条件下高锑铅电解产出的析出铅中杂质Sn+Sb<0. 12,常规（阳极板Sb2. 5? 5%)电解产出的析出铅中杂质Sn+Sb=0. 15?0. 18,在精炼过程中高锑铅产出的析出铅精炼 时间比常规的要缩短3?5小时，降低了煤耗，而且高锑铅的精炼过程中产出的精铅渣比 常规的要少1. 5?2吨，铅直收率提高0. 84% (常规（阳极板Sb2. 5?5%)电解铅直收率为 94. 0 ?95. 0%)。
[0010] 本发明工艺的整个流程中改进的步骤是（1)控制高锑阳极板成分Pb89?92%、 Sb6?7%、Cu < 0. 06%，获得的效果是锑进入阳极泥量增多，在原常规电解基础上阳极泥产 出率提高2. 5%，从而提高锑的产品率；（2)采用高电流密度183?187A/m2生产，利用锑在 阳极泥层中形成的网状结构进一步截留杂质，减少杂质金属向电解液溶解扩散，获得的效 果是提高了析出铅产量、质量；（3)优化电解技术条件使阳极电解效率提高，维持与阴极析 出效率的平衡，保持电解液中铅离子稳定；（4)改进阳极泥层电解阻力，降低泥层电压降， 使电解在较低槽压下运行，获得的效果是阳极泥较易铲洗回收，在同比条件下提高了电效。
[0011] 最终获得的产品铅锭质量符合国标1#铅锭等级要求，获得的阳极泥含锑Sb62? 67% ;铅的回收率达到99%以上，锑的回收率到99%以上。
[0012] 本发明的有益效果是：采用本工艺获得的优点是（1)析出铅中杂质减少，精炼能 耗降低，精铅渣率减少，铅产品率提高。（2)在较低槽压条件下，能正常维持电解液、铅离子 平衡的基础上，不用补充黄丹，提高锑产品率和铅产品率（电效)，降低生产成本。（3)为铅冶 炼贫杂矿的综合回收，抵抑市场风险提供了一条新的冶炼工艺思路。
【专利附图】
【附图说明】
[0013] 图1是本发明工艺流程图。
【具体实施方式】
[0014] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明，但本发明的保护范围不局限 于所述内容，实施例中方法如无特殊说明均为常规方法，使用试剂如无特殊说明的，均为常 规市售试剂或按常规方法配制的试剂。
[0015] 本实施例中高锑铅成分为Pb83?95%、Sb < 12%、Cul. 5?3%、AgO. 15?0· 3%，高 锑铅中的锑来源主要是采用铅锑精矿作为铅冶炼生产的原料而在鼓风熔炼(氧气底吹炉） 时进入粗铅中的。
[0016] 实施例1 :如图1所示，本高锑铅电解的方法具体操作如下： (1) 把含锑品位高低不同的两种粗铅（Pb83. 8%、Sbl 1. 5%、Cu2. 5%、AgO. 2152%和 Pb92. 8%、Sb < 3. 55%、Cu2. 3%、AgO. 2318%)按质量比3 :5的比例进行搭配，投入阳极锅保 持温度580?600°C熔化，熔化4. 5小时有90%物料已熔化，此时进行搅拌捞渣；捞渣干净 后，把锅内铅液温度降至340°C左右进行熔析除铜，除铜后升温并保持铅液温度在450? 470°C，用圆盘铸板机进行铸阳极板，铸成的高锑阳极板（Pb90. 09%、Sb6. 5%、CuO. 056%); (2) 把制好的高锑阳极板（Sb6. 5%、CuO. 056%)和阴极片按各同极距87mm装入电解槽 内，以硅氟酸溶液作为电解液，以电流密度183?185A/m2通入直流电进行电解精炼；电 解过程其他工艺参数控制为：槽电压0. 33?0. 35V (装槽后及出槽前)，按每吨铅锭添加 〇. 5kg牛胶的比例在电解液中加入牛胶、按每吨铅锭添加0. 02kg β -萘酚的比例在电解液 中加入β -萘酚调节阴极结晶质量，控制电解液中Pb2+为65g/l，游离硅氟酸100g/l ;电解 液温度40°C，电解液循环量25L/min，电解槽生产周期72小时，电解过程不用添加黄丹维持 铅离子平衡；经电解产出析出铅（Sb+Sn 0. 11%)和高锑阳极泥，电流效率94. 53%，直流电耗 113kwh/t 电铅。
[0017] (3)将产出的阳极泥按液固比5:1投入搅拌桶常温下水洗涤2小时，然后用压滤机 压滤；压滤后的阳极泥按按液固比5:1投入搅拌桶常温下进行第二次水洗涤，洗涤2小时； 二次压滤后的阳极泥按按液固比5:1投入搅拌桶常温下进行第三次水洗涤，洗涤2小时；经 过三次洗涤后阳极泥（Sb66%、Pb9. 5%)送反射炉熔炼回收铅、锑、银、铋等有金属，洗水(含铅 离子在280 g/Ι、游离H2SiF6 88g/l)经12小时沉淀后补入电解液中。
[0018] (4)电解产出的析出铅（Sb+Sn 0. 11%)投入精炼锅内升温，保持温度450°C，6小 时全部熔化，温度在450°C时进行捞渣，捞渣后升温到480°C，按铅液中锑和锡质量的1. 1 倍加入烧碱，继续升温至510?520°C进行精炼2. 5小时，加碱时分多次少量加入；精炼结 束捞渣后，保持铅液温度460°C用链条式铸锭机进行铸锭，得到国标1#铅锭产品；铅直收率 95. 46%。
[0019] 实施例2 :本高锑铅电解的方法具体操作如下： (1) 把含锑品位高低不同的两种粗铅（Pb86. 1%、Sb9. 62%、Cul. 96%、AgO. 2328%和 Pb92. 5%、Sb < 4· 1%、Cu2. 22%、AgO. 2658%)按质量比1 :1. 7的比例进行搭配，投入阳极锅 保持温度560?580°C熔化，熔化4. 5小时有85%物料已熔化，此时进行搅拌捞渣；捞渣干 净后，投入阳极残板把锅内铅液温度降至340°C左右进行熔析除铜，除铜后升温并保持铅液 温度在450?470°C，用圆盘铸板机进行铸阳极板，铸成的高锑阳极板（Pb91. 1%、Sb6. 12%、 CuO. 058%)； (2) 把制好的高锑阳极板（Sb6. 12%、CuO. 058%)和阴极片按各同极距87mm装入电解 槽内，以硅氟酸溶液作为电解液，以电流密度185?187A/m2通入直流电进行电解精炼；电 解过程其他工艺参数控制为：槽电压0. 38?0. 40V (装槽后及出槽前)，按每吨铅锭添加 〇. 8kg牛胶的比例在电解液中加入牛胶、按每吨铅锭添加0. 04kg β -萘酚的比例在电解液 中加入β-萘酚调节阴极结晶质量，控制电解液中Pb2+在80g/l，游离硅氟酸90g/l ;电解 液温度38°C，电解液循环量27L/min，电解槽生产周期72小时，电解过程不用添加黄丹维持 铅离子平衡，经电解产出析出铅（Sb+Sn 0. 10%)和高锑阳极泥，电流效率94. 13%，直流电耗 112kwh/t 电铅； (3) 将产出的阳极泥按液固比4:1投入搅拌桶常温下水洗涤2小时，然后用压滤机压 滤；压滤后的阳极泥按按液固比4:1投入搅拌桶常温下进行第二次水洗涤，洗涤2小时；二 次压滤后的阳极泥按按液固比4:1投入搅拌桶常温下进行第三次水洗涤，洗涤2小时；经过 三次洗涤后阳极泥（Sb667%、Pb8. 7%)送反射炉熔炼回收铅、锑、银、铋等有金属，洗水(含铅 离子在250 g/Ι、游离H2SiF6 76g/l)经12小时沉淀后补入电解液中； (4) 电解产出的析出铅（Sb+Sn 0. 10%)投入精炼锅内升温，保持温度450°C，6小时全部 熔化，温度在450°C时进行捞渣，捞渣后升温到490°C，按铅液中锑和锡质量的1. 0倍加入烧 碱，继续升温至520?540°C进行精炼2小时，加碱时分多次少量加入；精炼结束捞渣后，保 持铅液温度470°C用链条式铸锭机进行铸锭，得到国标1 #铅锭产品，铅直收率95. 39%。
[0020] 实施例3 :本高锑铅电解的方法具体操作如下： (1) 把含锑品位高低不同的两种粗铅（Pb85. 6%、SblO. 34%、Cu2. 32%、AgO. 2361%和 Pb92. 8%、Sb < 4. 56 %、Cu2. 28%、AgO. 2668%)按质量比2 :3的比例进行搭配，投入阳极锅 保持温度550?580°C熔化，熔化4小时有80%物料已熔化，此时进行搅拌捞渣；捞渣干净 后，投入阳极残板把锅内铅液温度降至340°C左右进行熔析除铜，除铜后升温并保持铅液 温度在450?470°C，用圆盘铸板机进行铸阳极板，铸成的高锑阳极板（Pb89. 89%、Sb6. 9%、 CuO. 048%)； (2) 把制好的高锑阳极板（Sb6. 9%、CuO. 048%)和阴极片按各同极距87mm装入电解槽 内，以硅氟酸溶液作为电解液，以电流密度184?185A/m2通入直流电进行电解精炼；电解 过程其他工艺参数控制为：槽电压〇. 35?0. 37V(装槽后及出槽前)，按每吨铅锭添加0. 7kg 牛胶的比例在电解液中加入牛胶、按每吨铅锭添加0. 06kg β -萘酚的比例在电解液中加入 β -萘酚调节阴极结晶质量，控制电解液中Pb2+在55g/l，游离硅氟酸120g/l ;电解液温度 45°C，电解液循环量22L/min，电解槽生产周期72小时，电解过程不用添加黄丹维持铅离子 平衡，经电解产出析出铅（Sb+Sn0. 11%)和高锑阳极泥，电流效率95. 1%，直流电耗109kwh/t 电铅； (3) 将产出的阳极泥按液固比4. 5:1投入搅拌桶常温下水洗涤2小时，然后用压滤机压 滤；压滤后的阳极泥按按液固比4. 5:1投入搅拌桶常温下进行第二次水洗涤，洗涤2小时； 二次压滤后的阳极泥按按液固比4. 5:1投入搅拌桶常温下进行第三次水洗涤，洗涤2小时； 经过三次洗涤后阳极泥（Sb66. 2%、Pb7. 9%)送反射炉熔炼回收铅、锑、银、铋等有金属，洗水 (含铅离子在243 g/Ι、游离H2SiF6 92g/l)经12小时沉淀后补入电解液中； (4) 电解产出的析出铅（Sb+Sn 0. 11%)投入精炼锅内升温，保持温度450°C，6小时全部 熔化，温度在450°C时进行捞渣，捞渣后升温到470°C，按铅液中锑和锡质量的1. 2倍加入烧 碱，继续升温至520?530°C进行精炼2小时，加碱时分多次少量加入；精炼结束捞渣后，保 持铅液温度490°C用链条式铸锭机进行铸锭，得到国标1 #铅锭产品，铅直收率95. 68%。
【权利要求】
1. 一种高锑铅电解的方法，其特征在于按以下步骤完成： (1) 将高低不同品位的高锑铅原料进行搭配，投入阳极锅内精炼除铜后铸成高锑阳极 板； (2) 高锑铅阳极板与阴极片一起装入电解槽进行电解精炼，产出析出铅和阳极泥； (3) 阳极泥经过三次洗涤后，送反射炉熔炼回收铅、锑、银、铋；析出铅投入精炼锅内熔 化，加入烧碱进行精炼后铸锭得到国标铅锭。
2. 根据权利要求1所述的高锑铅电解的方法，其特征在于：精炼除铜后高锑阳极板中 Sb6 ?7%、Cu < 0. 06。
3. 根据权利要求1所述的高锑铅电解的方法，其特征在于：以高电流密度183?187 A/m2、槽电压0. 33?0. 40V进行电解，在电解液中加入添加剂和硅氟酸，并控制电解液中 Pb2+为55?80g/L，游离硅氟酸为90?120g/L，电解液温度为38?45°C，电解液循环量 22?27L/min，电解槽生产周期72小时，其中添加剂为牛胶和β -萘酚，牛胶的添加量为每 吨铅锭添加0. 5?0. 8kg，β -萘酚的添加量为每吨铅锭添加0. 02?0. 06kg。
4. 根据权利要求1所述的高锑铅电解的方法，其特征在于：阳极泥进行三次洗涤后，阳 极泥中含Sb62?67%、Pb < 10%。
5. 根据权利要求1所述的高锑铅电解的方法，其特征在于：按析出铅中锑和锡质量的 1. 0?1. 2倍在析出铅中加入烧碱进行火法精炼。
【文档编号】C25C1/18GK104120445SQ201410361848
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年7月28日 优先权日:2014年7月28日
【发明者】沈江, 韦勇, 卢林, 况正国, 黄恒港 申请人:蒙自矿冶有限责任公司