[发明专利]一种水力卸铅的铅溶液连续电解的方法和装置

说明书

本发明公开了一种水力卸铅的铅溶液连续电解的方法和装置，属于铅的电解精炼领域。本发明对铅溶液进行连续电解，铅溶液连续输送到电解槽中，电解得到的铅连续从电解槽中输出，电解槽中的电解液经泵循环流动，铅在阴极析出后被流动的电解液冲刷掉落到电解槽底部，再由螺旋输送到铅收集槽。配套的装置包括电解槽和电解极板，电解极板为矩形，阴阳极板都固定，阴极板两侧设置挡板，电解槽外连接循环泵，循环泵使得电解槽内电解液循环流动，电解槽底部为锥形，电解槽底部通过螺旋连接铅收集槽。本发明在铅溶液电解过程中连续进料，连续出料，维护方便，电解液循环流动实现充分均化，降低了电解液的铅浓度梯度，提高了电解效率。

技术领域

本发明涉及一种水力卸铅的铅溶液连续电解的方法和装置，属于铅的电解精炼领域，特别是废旧铅酸蓄电池废铅膏资源湿法电解精炼领域。

背景技术

电解是铅精炼的主要工艺，目前行业普遍采用的是槽式电解，通常用混凝土衬PVC、PE等作为电解槽体，粗铅与精铅作为电极，阴极析出的精铅熔铸成精铅铅锭，这样的电解方法处理能力大，但电解槽体积大，电极得到的铅板体积和质量大，间歇吊运存在很多不便，尤其不适合小而散的铅电解需求。我国每年有大量的铅酸蓄电池报废，这些废旧蓄电池分散在全国各地，对它们进行大规模的集中处置存在很多环境隐患，同时巨大的运输工作量也会造成资源和能源的明显浪费，相对而言，根据地域的特性对它们进行适度规模的集中处置更有经济和技术上的优势。废旧铅酸蓄电池被机械破碎分选得到的含铅物料铅膏目前采用的是“湿法脱硫转化+低温熔炼”或者与原矿铅进行掺混进行熔炼的工艺，这两种工艺都以熔炼为核心单元，而且得到的是粗铅，仍需要进行电解精炼，而后铅才能循环到铅的应用产业链中去，工艺路线较长，处理成本高。因而，研发将铅膏直接转化为精铅或者含铅材料的新技术和方法是铅循环产业的重要发展内容之一，这其中一个重要的方向就是将铅膏通过化学转化的办法转化为铅的溶液，再直接电解这些铅溶液得到精铅，其中最关键的环节就是研发成功适合适度规模的铅溶液电解的新技术和设备。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水力卸铅的铅溶液连续电解的方法和装置，适用于中小规模的铅电解精炼需求。

本发明的技术方案为：

一种水力卸铅的铅溶液连续电解的方法，其特征在于，对铅溶液进行连续电解，含铅的溶液连续进入电解槽，得到的电解铅在流体水力作用下从电极板剥落并连续出料。

更具体地为：含铅的溶液进入电解槽电解，在循环泵的输送下电解液在电解槽中循环流动，铅离子在阴极被还原为金属铅，析出的铅在流动电解液的冲刷下掉落到电解槽底部，再由螺旋输送至铅收集槽。

一种用于上述方法的装置，包括电解槽和电解极板，其特征在于，电解极板为矩形，阴阳极板均固定，阴极板两侧设置挡板，电解槽外连接循环泵，循环泵使得电解槽内电解液循环流动，电解槽底部连接铅收集槽。

进一步地，电解槽底部为锥形。

进一步地，铅收集槽与电解槽底部通过螺旋连接。

进一步地，阴极板上设置的挡板高度为相邻极板间距的5~20%，相邻两个挡板间的距离为挡板高度的10~30倍。

进一步地，阴极板材质为石墨、不锈钢或铝，阳极板材质为钛或石墨。

本发明的装置可单机运行处理，也可按生产需求多机并联提高产能，均能稳定运行。

本发明的有益效果在于：

（1）本发明直接对铅溶液进行电解，利用循环流动的电解液的水力作用来卸载在阴极板析出的铅，实现连续出料，与现有电解工艺相比，不仅能够直接得到精铅，明显缩短工艺，而且适应性强，操作简单。

（2）本发明利用电解液循环流动，减少了电解液中铅的浓度梯度，明显提高了电解效率，从而能在较短时间内使得铅接近100%地转化为纯铅，特别适用于中小规模的铅电解精炼。