铅电解精炼的基本原理

铅冶炼厂生产技术线竞聘上岗试题1、填空题1）粗铅生产普遍采用（烧结焙烧－鼓风炉还原熔炼）工艺，它具有工艺稳定可靠、对原料适应性强等优点，具有流程长、（返料多）、能耗高等缺点。

2）粗铅生产的原料有（方铅矿）、白铅矿以及再生铅物料等，（废蓄电池）是最主要的再生铅物料。

3）我厂烧结焙烧采用带式烧结机，烧结焙烧的两个目的是：（硫化物氧化）、颗粒状物料（熔结成块）。

4）我厂返粉制备时进行了四段破碎，分别是单轴破碎、（齿辊破碎）、波纹辊破碎、（光辊破碎）。

5）返粉润湿冷却时，依次形成吸附水、（薄膜水）、（毛细水）、重力水，重力水在以返粉为核心的制粒过程中是有害的。

6）我厂鼓风炉采用无炉缸（铅渣连续排放）技术，罗依排放器采用了（铅封）原理。

7）铅鼓风炉大致可分为五个区域，即预热区、（还原区）、（熔化区）、风口区、炉缸区。

风口区又可分为（氧化带）、（还原带）。

8）铅鼓风炉渣中最强的碱性氧化物是（CaO），它能降低炉渣密度，当其含量超过熔解度的极限时，会造成炉渣（熔点）大幅度提高，使燃料消耗增加，生产率降低。

9）焦炭在铅鼓风炉内的反应过程为：下移的赤热焦炭与空气中的氧发生发生氧化燃烧生成（CO2），它遇到赤热焦炭时，又被还原为（CO），它是铅鼓风炉熔炼的主要（还原剂）。

10）我厂采用（烟化炉烟化）法处理铅鼓风炉渣，生产过程中普遍使用（烟煤）做燃料。

11）烟化炉吹炼过程的主要影响因素有：（温度）、燃料和送风量、炉渣成分、（熔池深度）。

12）烟化炉吹炼的实质是（还原挥发过程），即把粉煤和空气的混合物鼓入烟化炉的熔渣内，使铅、锌化合物还原成铅、锌蒸气，它们在炉子上部空间和烟道系统与空气或炉气作用，生成（PbO）、（ZnO）。

13）我厂烧结焙烧烟气采用动力波净化－托普索制酸技术进行无害化处理，动力波净化以水作为洗涤液，气、液相撞后形成高速湍动的（泡沫区）实现（气－液）两相之间的传热、（传质）等过程。

14）WSA制酸过程中使用能降低（反应活化能）的钒催化剂，它以（V2O5）作为活性组分，以碱金属如钾钠等的硫酸盐作为助催化剂，助催化剂使钒酸盐（熔点）降低，从而增大催化剂的活性。

精心整理一、铅电解精炼过程的电极反应铅电解精炼时属于下列的电化学系统阴极电解液阳极Pb(纯)PbSiF6.H2SiF6.H2oPb(含杂质)由于电解液的电离作用，形成Pb2+、H+阳离子和SiF62-、OH-阴离子：PbSiF6=Pb2++SiF62-H2SiF6=2H++SiF62-H2o=H++OH-极，阴离子奔向阳极，电解液中的阴离子2+和H+(即电极反应)Pb—2e=Pb2+反应，而不发生OH-和SiF62-离子的放电。

在阴极上，有可能发生Pb2+和H+的放电反应：Pb2++2e=Pb2H++2e=H2在正常的电解条件下，只发生Pb2++2e=Pb反应，而不发生2H++2e=H2反应。

综上所述，铅的电解精炼主要电极反应为：在阳极上：Pb-2e=Pb2+(氧化，进入电解液)在阴极上：Pb2++2e=Pb(还原在电极上析出)显然，在电解过程的进行中，阳极会逐渐溶解变薄，阴极则会因金属Pb的析出而逐渐变厚，阳极泥层的增厚会使槽电压变高，过高的槽电压会导致电化序在铅以下的杂质金属溶解，并在阴极上析出，因此阳极泥的厚度必须加以控制。

的纹路，呈铅灰间白色，并有金属光泽。

阴极的结晶受下列因素的影响：1Pb2+浓度控制在23加入添加剂，在电极上吸附时，使得界面反应的不可递性增大。

结晶过电位增大，为形成数目众多且尺寸小的晶核创造条件，添加剂是使铅电解精炼得以正常进行的极重要因素。

加入胶质添加剂大大地改善了阴极的结晶状态，能对任何原因造成的阴极不规则结晶起到不同程度的抑制作用。

析出铅的强度也与电解液含胶量有关，胶多则硬少则软。

为了使添加剂获得最好效果，一般采用胶合添加剂，其种类和配比一般需要通过实验确定。

4、电力线分布电力线集中处结晶变坏，阳极边缘常因电力线密集而出现树枝状或羊齿状结晶。

为消除此状，通常阴极尺寸作得比阳极稍大，电解生产操作中，若阴极和阳极的位置没有对正，也会造成局部电力线密集，而产生上述现象。

炼铅工艺技术炼铅是一种将铅从铅矿中提取和精炼的工艺过程。

炼铅工艺技术涉及到研磨、浮选、炉烧等多个环节，下面将详细介绍炼铅工艺技术。

首先，炼铅的第一步是研磨。

铅矿石需要经过研磨，以便将其细分为较小的颗粒。

这样可以增大表面积，有利于后续工艺的进行。

常用的研磨设备有球磨机和立式磨。

接下来，是浮选。

浮选是将矿石中的有用矿物与杂质分离的过程。

浮选的原理是通过物理和化学方法，使有用矿物颗粒悬浮在浮选液中，而将杂质颗粒沉降在底部。

浮选液一般是水和各种化学试剂的混合物。

炉烧是炼铅过程中关键的环节之一。

经过研磨和浮选的铅矿石被送入炉烧炉中进行加热处理。

炉烧分为两个阶段，即干燥和煅烧。

干燥是将矿石中的水分和挥发性物质去除，以便进一步处理。

煅烧是将矿石中的硫和其他化学物质进行脱除，以减少对后续工艺的影响。

通常使用的炉烧设备包括回转窑和炉瓶等。

在煅烧之后，是提取精铅的阶段。

精铅是指提炼过程中从原料中提取出的纯度较高的铅。

提取精铅的方法有多种，常用的包括火法和湿法。

火法是将煅烧得到的铅矿石与焦炭在高温下进行反应，通过还原方法获得精铅。

湿法是将矿石浸泡在化学溶液中，通过化学反应，得到精铅。

最后，是对精铅进行精炼和冶炼。

精铅经过精炼和冶炼处理后，可以得到高纯度的铅。

精炼是将精铅与其他杂质进行分离的过程，常用的方法是电解和蒸馏。

电解是将精铅溶解在电解液中，通过电流作用将杂质从铅中分离出来。

蒸馏是将精铅加热蒸馏，使不同沸点的杂质得到分离。

炼铅工艺技术的发展使得铅的提取和精炼变得更加高效和环保。

炼铅过程中严格控制各个环节的操作参数，可以有效降低能耗和减少污染物排放。

同时，炼铅技术还可以通过回收和再利用铅资源，减少矿石开采的需要，达到可持续发展的目标。

总之，炼铅工艺技术涉及到研磨、浮选、炉烧、提取精铅和精炼冶炼等多个环节。

通过优化每个环节的操作和技术手段，可以实现高效、环保的铅炼制过程，为社会经济发展做出贡献。

电解铅生产过程电解铅生产过程是从铅矿石中提取铅物质的一种方法。

铅是一种有用的金属，广泛应用于建筑、汽车和电子工业等领域。

电解铅生产过程基于铅矿中的氧化铅或硫化铅，将其转化为可用的，可在其他行业使用的铅。

整个电解铅生产过程分为以下几个步骤：1. 矿石准备铅矿一般包含铅硫化物（例如，黄铅矿，铅辉矿）和氧化铅矿（例如，铅矾石）。

在矿石准备阶段，这些矿物将被粉碎和磨碎，以使它们更容易处理。

2. 熔炼过程接下来，铅矿物被加热以达到高温，并与碳反应产生金属铅。

这个步骤通常被称为熔炼。

在这个过程中，发生以下反应：PbS (s) + 2 C (s) → Pb (l) + 2 CO (g)矿物中的硫化物被氧化成二氧化碳，并通过熔融的金属铅熔体底部排出。

铅熔体通常包含其他杂质，例如硫和铜。

这些杂质需要被从熔体中除去，以达到高纯度。

这一步骤通常被称为精炼。

在这个过程中，熔体被放在电解槽中，并通电。

这将使锡和铅产生反应，并形成锡酸盐，锡酸盐会被吸附并熔融到阳极。

在这个过程中，杂质被氧化并从液体中分离出来。

4. 电解过程接下来的步骤是电解过程。

阳极和阴极之间浸泡在一个叫做电解质的液体中。

在铅质阳极上，铅被氧化成二价铅离子，并在电解质中溶解。

在阴极上，铅离子还原成金属铅，以形成滑铅。

这个过程的反应式为：电化学反应需要通过电池供电以维持，并且必须以精确定量的方式进行，以确保制造的铅达到所需的质量和纯度。

5. 熔铸在电解结束后，所制造的滑铅会被熔化并注入模具中，以形成生产所需的铅产品。

铅电解精炼的基本原理铅电解精炼的基本原理一、铅电解精炼过程的电极反应铅电解精炼时属于下列的电化学系统阴极电解液阳极Pb(纯) PbSiF6.H2SiF6.H2o Pb(含杂质) 由于电解液的电离作用，形成Pb2+、H+阳离子和SiF62-、OH-阴离子：PbSiF6= Pb2++ SiF62-H2SiF6= 2H++ SiF62-H2o=H++ OH-由电化学系统分析，当通入直流电后，各种离子将作定向运动，阳离子奔向阴极，阴离子奔向阳极，电解液中的阴离子SiF62-、OH-向阳极移动，阳离子Pb2+和H+向阴极移动，与此同时，在电极与电解液的界面上，发生相应的电化学反应(即电极反应)，在阳极上可以进行下列反应：Pb-2e= Pb2+2 OH—2e= H2O+1/2O2SiF62-—2e= SiF6同时，SiF6+H2o= H2SiF6+1/2O2实际上，在正常的电解条件下，只发生Pb—2e= Pb2+反应，而不发生OH-和SiF62-离子的放电。

在阴极上，有可能发生Pb2+和H+的放电反应：Pb2++2e= Pb2 H++2e= H2在正常的电解条件下，只发生Pb2++2e= Pb反应，而不发生2 H++2e= H2反应。

综上所述，铅的电解精炼主要电极反应为：在阳极上：Pb-2e= Pb2+(氧化，进入电解液)在阴极上：Pb2++2e= Pb(还原在电极上析出)显然，在电解过程的进行中，阳极会逐渐溶解变薄，阴极则会因金属Pb的析出而逐渐变厚，阳极泥层的增厚会使槽电压变高，过高的槽电压会导致电化序在铅以下的杂质金属溶解，并在阴极上析出，因此阳极泥的厚度必须加以控制。

正常的阴极是平滑致密的，沿阴极长度方向存在着明显的宽约1-1.5mm的纹路，呈铅灰间白色，并有金属光泽。

不正常的阴极结晶呈海绵状，疏松粗糙且发黑色，有时长树枝毛刺，或圆头粒状、瘤状的疙瘩。

阴极的异常结晶不仅影响到它的质量，而是导致电流效率的下降。

冶金机械设备常规铅电解精炼的电极过程常温下，盐酸和硫酸只能与铅的表面作用，形成几乎不溶解的氣化铅和硫酸铅表面薄膜；用硝酸或醋酸溶液进行的铅电解精炼时，不能产出密实块状的铅沉积物，而且采用硝酸电解液电解时，一部分硝酸根会在阴极上还原成氮化物。

1901年，贝茨采用硅氟酸溶液作电解液进行粗铅电解精炼实验并获得成功。

1903年，以硅氟酸和硅氟酸铅混合溶液作电解液的贝茨法铅电解精炼技术被用于工业生产。

硅氟酸对铅的溶解度大，电导率较高，稳定性也较好，价格相对较低，是其在铅电解精炼中得到应用的主要原因。

在铋和锡的电解精炼中也采用硅氟酸型电解液。

铅电解精炼时的电化学体系是：阳极为粗铅，阴极为纯铅，电解液主要含有PbSiF6和H2SiF6。

电解精炼的总反应为：Pb(粗)—Pb(纯）。

A阳极过程铅电解精炼的阳极是待精炼的粗金属（来自火法精炼），这是一种含杂质的可溶性阳极，电解时阳极上可能发生的主反应。

B阴极过程电解液中，能在阴极上放电的阳离子只有Pb2+和IT。

铅在阴极上析出的标准电极电位为-0.126V，氢离子放电析出氢气的标准电极电位为0。

在氢离子和铅离子的活度都近似等于1，电流密度为100~200A/m2的铅电解精炼条件下，铅析出的超电压很小，而氢析出的超电压却很大，约为1.0V。

即氢在阴极上的析出电位要比铅负得多。

因此，在正常的铅电解精炼过程中，阴极上只有Pb2放电析出金属铅，它与发生在阳极的反应恰好是一对可逆反应。

而氢则不可能在阴极上析出。

C杂质的行为及分离杂质的原理粗铅阳极中含有多种杂质，按其在电解过程中的行为可分为三类：(1)标准电极电位比铅负的元素。

如Zn、Fe、Cd、Co、Ni，基本上均能与铅一起从阳极上溶解进入电解液。

然而，正是由于这些杂质的析出电位比铅负得多，所以，基本上不会在阴极上析出而留在电解液中。

(2)标准电极电位比铅正的元素。

如As、Sb、Bi、Cu、Ag、Au，电解时基本上不溶解而留在阳极泥中。

铅电解流程底吹炉和还原炉产出的粗铅，需要经过精炼才能电解。

因为粗铅中的铜及其它杂质会影响电解。

采用加入硫磺生成铜硫除铜。

铅电解时，以铅阳极板作阳极（660×780×20mm），以电铅制作的始极片（690×890×1.5mm）作阴极，硅氟酸铅溶液做电解液，在电解槽中电解得到含铅99.9%以上的阴极铅。

阴极铅经电铅锅熔化、氧化除杂、铸锭得到符合标准的铅锭。

阳极板中的贵金属元素在电解过程中富集在阳极泥中，而后经浆化、洗涤、压滤后送贵金属车间回收金银等有价金属。

粗铅的初步精炼为除去铜、锡等杂质，并且调整粗铅中杂质金属含量，需要对粗铅进行精炼，同时铸成适应电解精炼的阳极板。

粗铅在熔铅锅中经过熔化、压渣、捞渣、加残极续锅、降温熔析、加硫除铜后，泵入浇铸锅。

出来的铜硫送铜浮渣处理车间处理。

阴、阳极板的制备泵入浇铸锅的铅液，加上部分残极和阳极板浇铸废品，升温至450~480 ℃，再泵入铅阳极铸型机浇铸成阳极板。

阳极板需要经过处理。

阴极是始极片制造机组制造的铅始极片。

将浇铸锅内的电铅液泵至始极片制造机组的铅锅，通过牵引将熔融的铅液带到冷却转鼓上，经剪切、插棒、翻边、压纹后制成阴极板。

同极间距95mm。

阳极板规格：660 ×780 ×20mm。

阴极板规格：690 ×890 ×1.5mm。

阴、阳极板的制造质量如何将直接影响电解的正常进行和电耗。

煤气站煤气站由发生炉间、鼓风机水泵房、化验室、控制及仪表室、煤气净化、冷却系统和循环水系统组成。

煤气发生炉采用两段式煤气发生炉，冷却系统采用间接冷却形式。

选用的煤气站发生炉，直径3.2m，单台产煤气6000~8000m3/h。

单台煤气发生炉小时耗煤量约为2.5t，小时产渣量0.5t。

发生炉所产煤气分为两段引出，进入煤气冷却及净化系统。

发生炉上段煤气出口温度约为100~150℃，出口压力约为0.8~1.0KPa。

铅火法精炼工艺流程引言铅火法精炼是一种常用的铅精炼工艺，主要用于从含铅原料中提取出纯净的铅金属。

该工艺流程包括矿石预处理、浸出、电解、蒸馏和精炼等步骤。

本文将详细描述铅火法精炼的工艺流程及其各个步骤。

工艺流程1. 矿石预处理将含有铅的矿石经过选别和破碎等预处理工序，使其达到适合进一步处理的状态。

这些预处理操作包括： - 选别：将原料中的杂质和非铅成分进行分离，通常采用重力选别或浮选等方法。

- 破碎：将原料矿石通过机械设备进行粉碎，以增加表面积，便于后续的浸出过程。

2. 浸出浸出是将含有铅的原料与酸性溶液接触，使得铅离子溶解到溶液中。

这个步骤通常包括以下几个阶段： - 研磨：将经过破碎的矿石进一步细磨，以增加浸出的效率。

- 浸出槽：将研磨后的矿石与酸性溶液在浸出槽中进行反应。

常用的酸性溶液包括硫酸、盐酸等。

- 过滤：将浸出后的溶液与固体残渣进行分离，通常采用压滤或真空过滤等方法。

3. 电解电解是将铅离子从浸出溶液中还原出铅金属的过程。

具体步骤如下： - 净化：将浸出溶液中的杂质去除，以减少对电解质和阴极产生不良影响。

常用的净化方法包括气泡浮选、沉淀和过滤等。

- 电解槽：将经过净化的溶液放入电解槽中，使其成为电解质，并设置阳极和阴极。

- 电流通入：通过外部电源使阳极和阴极之间产生电流，铅离子在阴极上还原成铅金属，并在阳极上发生氧化反应。

4. 蒸馏蒸馏是为了进一步提纯铅金属，去除残留的杂质和其他有害成分。

具体步骤如下：- 粗蒸馏：将电解得到的铅金属进行粗蒸馏，常用的蒸馏方法包括真空蒸馏和气体推动蒸馏等。

- 中间处理：将粗蒸馏产生的副产物进行处理，以回收其中的有价值的金属或化合物。

- 精细蒸馏：将经过粗蒸馏后的铅金属再次进行精细蒸馏，以提高其纯度。

5. 精炼精炼是为了进一步提高铅金属的纯度和质量，并去除残留的杂质。

具体步骤如下：- 精炼炉：将经过精细蒸馏后的铅金属放入精炼炉中进行加热。

常用的精炼炉包括反射式电弧炉、感应熔炼炉等。

情景六粗铅的精炼6.1 概述粗铅中一般含有1-4%的杂质成份，如金、银、铜、铋、砷、铁、锡、锑、硫等，见表6.1：表6.1 粗铅的化学成份粗铅需经过精炼才能广泛使用。

精炼目的：一是除去杂质。

由于铅含有上述杂质，影响了铅的性质，使铅的硬度增加，韧性降低，对某些试剂的抗蚀性能减弱，使之不适于工业应用。

用这样的粗铅去制造铅白、铅丹时，也不能得到纯净的产品，因而降低了铅的使用价值。

所以，要通过精炼，提高铅的纯度。

二是回收贵金属，尤其是银。

粗铅中所含贵金属价值有时会超过铅的价值，在电解过程中金银等贵金属富集于阳极泥中。

粗铅精炼的方法有两类，第一类为火法精炼，第二类为先用火法除去铜与锡后，再铸成阳极板进行电解精炼。

目前世界上火法精炼的生产能力约占80%。

采用电解精炼的国家主要有中国、日本、加拿大等国。

我国大多数企业粗铅的处理均采用电解法精炼。

火法精炼的优点是设备简单、投资少、占地面积小。

含铋和贵金属少的粗铅易于采用火法精炼。

火法精炼的缺点是：铅直收率低、劳动条件差、工序繁杂，中间产品处理量大。

电解精炼的优点是能使铋及贵金属富集于阳极泥中，有利于综合回收，因此金属回收率高、劳动条件好，并产出纯度很高的精铅。

其缺点是基建投资大，且电解精炼仍需要火法精炼除去铜锡等杂质6.2 粗铅的火法精炼粗铅火法精炼的工艺流程—0.8%锑，此时要对阳极板含锑进行调整。

粗铅的火法精炼工艺流程如图6.1：粗铅火法精炼工艺流程图银锌壳含铋浮渣精铅粗铅除铜精炼.1 除铜精炼的一般原理A、熔析除铜基本原理：熔析除铜的基本原理是基于铜在铅液中的溶解度随着温度的下降而减少，当含铜高的铅液冷却时，铜便成固体结晶析出，由于其比重较铅小(约为9)，因而浮至铅液表面，以铜浮渣的形式除去。

又铜在铅液中的溶解度随着温度的变化而变动，温度下降时，液体合金中的含铜量相应地减少，当温度降至共晶点(326℃)时，铜在铅中的含量为0.06%，这是熔析除铜的理论极限。