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1、检修开产时铅电解液的脱铜处理?王超球( 重冶集团公司, 重庆 401431)?摘? 要 铅电解系统停产检修期间电解液中 Cu2+上升较多, 使开产时头几批析出铅因含铜超标而不合格。本文结合生产实际, 介绍了一种脱铜时间短, 效 率高, 析出铅产量低的脱铜方法。?关键词 铜; 提铜析出铅; 电流密度Decoppering Treatment of Lead Electrolyte after Operating RepairsWANG Chao?qiu( Chongqing Smelting Group Co. , Chongqing401431, China)Abstract: During
2、operating repairs, significant increase of Cu+ 2content in theelectrolyte of lead electrolytic circuit, resulting in offgrade lead produced in the course of starting operation because of higher Cu content. A new decopperingmethod which have the advantage of shorter operating time, high efficiency an
3、dlow yield of lead was described in this paper.Keywords:copper; extracting copper and removing lead; current density前? 言铅电解系统每年都要进行停产检修。 检修开产时要产出较多的因含铜超标而不合格的提铜析出铅, 因而推迟了产出合格铅锭的时间, 经济效益受到影响。目前, 铅 电解厂家在进行电解提铜时不同程度地存在周期长、 提铜析出铅产量大的缺点。我厂经过多次实践, 形成了一套提铜铅产量低、 周期短、 除铜效果好的除铜方法。1? 铅电解液中 Cu2+升高的因素在正常铅电解作业条件下
4、, 电解液含铜高和阳极泥污染是造成析出铅含铜高的最主要原因。在检修开产时, 导致析出铅含铜高的原因是电解液含铜高。实践中, 由于检修时电解液存放条件不同, 其含铜量升高幅度各异, 但一般停产期间含铜量均会有 4! 6 倍增加( 表 1) 。302001 年第 1 期? 收稿日期:1999- 01- 08? 表 1?检修前后铅电解液Cu2+变化( gL- 1)编? 号123456 检修前 0.0042 0.0020 0.0023 0.0026 0.0013 0.0014 检修后 0.0177 0.0135 0.0096 0.0150 0.0055 0.0110? ? 造成 Cu2+升高的主要原因
5、有:1?1? 铅阳极泥中铜化学溶解铅阳极泥中铜含量视阳极板的化学成份不同一般在 0. 5 2. 5% 之间波动。电 解液中硅氟酸并不与阳极泥中铜发生反应, 但硅氟酸分解产生的 HF 会溶解阳极泥中部分铜而导致 Cu2+上升, 这是停产检 修期间 Cu2+上升的主要原因。如果槽内阳极泥较少, 则电解液铜离子上升幅度会减小。表 1 中 5#即是停产期间由于更新电解槽将电解液全部抽出, 因夹带的阳极 泥较少, Cu2+只上升了 0. 0042gL- 1。1?2? 铜质设备腐蚀铅电解生产中要使用一些铜质设备, 停产检修时, 由于氧化而机械剥落于电解液中形成铜离子反应如下:H2SiF6+ 2H2O= 6
6、HF+ SiO22Cu+ 1/ 2O2= Cu2OCu2O+ H2O= 2Cu( OH)2Cu( OH)2+ 2HF= CuF2+ 2H2O1?3? 补液带入 停产期间, 铅电解液由于蒸发和机械损失, 使得开产时需补充一定量的洗液和新酸。补入的洗液和新酸都含有 Cu2+, 特 别是洗液, 由于经过对阳极泥的反复洗涤,Cu2+比同期电解液高出 4! 5 倍( 表 2 ) 。这些物质的补入, 使电解液 Cu2+增加较多。 ? 表 2?同期电解液和洗液中Cu2+对比( gL- 1)编? 号电解液洗液 10. 00180. 0063 20. 00160. 00852? 脱铜条件的确定要对电解脱铜的技术
7、条件进行选择, 应先分析电解时 Cu2+行为。2?1? 铅电解时杂质铜行为在铅电解时, 铜作为比铅正电性的杂质是在极限电流下放电析出, 反应处于扩 散控制阶段。阴极析出铅中铜含量为 Cu =KcCu100 ?pbDk式中: Cu : 析出铅中铜含量Kc: 对流扩散速度常数Cu: 电解液中铜离子浓度?pb: 铅的阴极电流效率 Dk: 阴极电流密度从上式可以看出:( 1) 析出铅中铜含量与电解液中铜离子浓度成正比, 而与电效及电流密度成反比。 ( 2) 所有提高对流扩散的因素如温度、循环速度的增大都会增加析出铅中铜含量, 换句话说, 这些因素的变大会加速电解 液中铜离子的脱除。2?2? 电解脱铜条
8、件选择从分析看出, 要尽可能脱除电解液中铜离子且减少提铜析出铅产量应采用较高 的循环速度及温度, 较低的电流密度。但采用低电流密度会延长脱铜时间, 影响铅锭产出时间。实践中, 在开产前 2 天循环电解液并补充添加剂, 按正常作业装槽电 解脱铜, 不同操作条件下效果如表 3 所示。31#四川有色金属 ? ? ? ? Sichuan Nonferrous Metals? 表 3? 不同条件的脱铜效果编号电解液铜离子 (gL- 1)脱铜前 脱铜后阳极成分 (% )CuSb电? 解? 条? 件电流密度 ( Am- 2)槽电压 ( V)槽? 温 ( K)电解时间 ( h)流量 ( Lmin- 1)开槽率
9、 ( % )铜脱 除率 ( % )第一批电 铅含铜 ( % )提铜铅 产量 ( t)10. 01350. 0078 0. 0490. 33900. 413037215- 20100420. 00120 41. 6 20. 00960. 0031 0. 0370. 41900. 353024825- 3050680. 00094 21. 6 30. 150 0. 0039 0. 0250. 381350. 492982425- 3050740. 00036 17. 9 40. 01100. 0014 0. 0300. 331650. 543072425- 3050870. 00049 19. 5
10、? ? 可以看出, 在技术条件得当时, 只开一半生产槽, 电解 24 小时, 即可将电解液中铜降至技术要求( Cu 0. 002gL- 1) 范围内, 确保第一批铅锭含铜在较低水平。由于提铜时开槽数减少了一半, 提铜析出铅量大为降低。经对比, 确定提铜时主要技术条件为:电解液流量 ? ? 25 30Lmin- 1电解液温度 ? ? 303 308K电流密度? ? 165Am- 1电解时间? ? 24h3? 结? 论3?1? 采用较高的电流密度、 流量进行电解脱铜, 可以缩短产出合格铅周期, 减少开槽数, 并不会对脱铜效果产生影响, 且能减少不合格析出铅产量, 节约劳动力。3?2? 如果有条件,
11、 可选择停产前进行洗槽 作业以降低开产时电解液铜离子浓度, 配合技术参数的调整, 实现开产时不脱铜。参考文献?1 傅崇说? 有色冶金原理( 修订版) ? 北京:冶金工业出版社, 1993年, 第273页? ?2 沈国良, 等 ? 有色金属冶金学( 上册) ?株洲冶金工业学校, 1989 年, 第 239252 页 ?作 者简 介: 王 超 球, 男,( 1973 -? ) , 助 理 工 程 师。1992 年毕业于株洲冶金工业学校有色冶金专业, 同年进入重庆冶炼 厂从事铅 精炼技 术工作。2001 年国内铜铝需求趋势? ? 2000 年, 全国铜、 铝的供需均呈大幅 增长态势, 特别是进口量增
12、长较多。虽然货源较为充裕, 但由于国际价格上涨的拉动, 国内铜、 铝价格也相应上扬。预计新一年内, 国内铜、 铝需求将分别超过 185 万吨 和 350 万吨。在需求拉动下, 国内生产量将分别超过 135 万吨和 280 万吨, 增幅在10% 和 5%以上。由于国内外价差缩小和 上年增加的库存需要变化, 今年进口水平会出现较大回落, 估计亦不低于 50万吨和 70 万吨。我国铜、 铝历来存在较大的产需缺口, 加之这两种产品已经同国际接轨, 因此, 今年价格趋势如何, 在很大程度上取决于国际市场的供求关系。据权威机构分 析, 到 2002 年之前, 国际铜、 铝市场将连续呈现供不应求的局面, 特别是 2001年上半年传统旺季时, 市场尤为紧俏。322001 年第 1 期
