堿性木糖醇體系電解精煉粗鉛的工藝研究.pdf

1、本文針對(duì)目前粗鉛精煉工藝中存在的污染大、能耗高、危害人體健康等問題,提出了堿性木糖醇體系電解精煉粗鉛的新工藝。采用該工藝可以得到質(zhì)量較好的陰極鉛,同時(shí)金、銀等貴金屬有效地富集在陽(yáng)極泥中。
　　 論文首先考察了氧化鉛在堿性木糖醇溶液中的溶解行為。采用單因素試驗(yàn)方法研究了氫氧化鈉濃度、木糖醇濃度、液固比、溶解時(shí)間和溶解溫度等參數(shù)對(duì)氧化鉛溶解量的影響。同時(shí)考察了其它金屬氧化物(Cu2O、NiO、ZnO等)在堿性木糖醇溶液中的溶解情況。

2、實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明隨著溶液中氫氧化鈉或木糖醇的濃度增加,氧化鉛溶解量明顯增大;適當(dāng)增加液固比有利于氧化鉛的溶解,但當(dāng)液固比大于10后,其對(duì)氧化鉛浸出率的影響變小;溶解溫度和溶解時(shí)間對(duì)堿性木糖醇溶解氧化鉛有一定影響,隨著溫度的升高和溶解時(shí)間的延長(zhǎng),氧化鉛的溶解量增加,當(dāng)溫度高于50℃或時(shí)間大于90min時(shí),氧化鉛的溶解量變化不大。實(shí)驗(yàn)得出木糖醇溶解氧化鉛的最佳條件為:溫度50℃,攪拌時(shí)間90min,木糖醇的濃度為120g/L,氫氧化鈉的濃度為8

3、0g/L,液固比為5:1,該條件下溶解的氧化鉛濃度為182g/L。
　　 采用循環(huán)伏安法、線性掃描伏安法和計(jì)時(shí)電流法探索了鉛在堿性木糖醇體系中的電沉積行為。電化學(xué)測(cè)量結(jié)果表明,在掃描電位范圍-1.20V～+0.70V(vs.Hg/HgO)內(nèi),木糖醇在堿性溶液中無氧化還原反應(yīng);電解條件對(duì)鉛陰極電沉積有一定的影響;鉛在陰極沉積為不可逆電極過程;循環(huán)伏安曲線的感抗環(huán)說明鉛在陰極沉積時(shí)經(jīng)歷了電結(jié)晶過程;由線性掃描伏安法求得鉛離子放電的表

4、觀活化能為30.90kJ/mol;鉛的成核方式遵循擴(kuò)散控制下的三維連續(xù)成核,鉛晶體的生長(zhǎng)速率隨著外加電位的負(fù)移而增大,而鉛離子擴(kuò)散系數(shù)值受外加電位變化影響不大。
　　 進(jìn)行了堿性木糖醇體系電解精煉粗鉛的工藝研究,以電流效率、槽電壓和陰極能耗為指標(biāo),考察了鉛離子濃度、氫氧化鈉濃度、木糖醇濃度、電解溫度、電解時(shí)間、極距、電流密度及添加劑等工藝條件對(duì)電解過程的影響。得到了優(yōu)化的電解工藝條件:鉛離子濃度100g/L,氫氧化鈉濃度100g