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Pb-Bi合金电解

2019-03-04   
在铜冶金进程中,铋富集于转炉烟尘中,转炉烟尘经稀硫酸浸出别离铜后,铅与铋富集在浸出渣中,浸出渣经还原熔炼后,产出Pb-Bi合金,其组成见表1。
表1  粗铋成分(%)

Pb-Bi合金选用溶液电解,阳极为经开始火法除铜后的Pb-Bi合金,阴极为纯铅片,电解液由与铅组成。
其电解原理与铅电解相似。在直流电效果下,发作下列反响:

其工艺流程如图1所示:

图1  Pb-Bi合金电解工艺流程图
各种杂质在电解时的行为与铅电解相似。电位比铅较负电性金属,如锌、铁、镉、钴、镍等,与铅一道从阳极溶解,进入电解液,在正常情况下不会在阴极放电分出。电位比铅较正电性的金属,如锑、铋、砷、铜、金、银等,电解时留在阳极泥中,很少进入电解液,但由于阳极泥掉落而污染电解液,对电解进程影响极大,所以对这些杂质要有必定约束,经过操控其在阳极的含量而保证电解进程顺利进行。一般将阳极含铜操控在0.06%以下,含锑坚持在0.5%~1.5%为宜,以坚持用极泥不易掉落而又不过于坚固和难刷掉。电位与铅非常挨近的金属杂质锡,理论上应与铅一道在阴极分出,但实际上仍保存一部分在阳极泥与电解液中。
在电解进程中,铅不断在阴极分出,而铋则残留在阳极泥中,到达铅、铋别离。
Pb-Bi电解技能条件的操控如下:
阳极用平模浇铸,表面平坦、光亮,不夹渣与杂物,阳极成分(%):Pb 70~90,Bi 10~25,Sb 0.5~1.5. Cu<0.1。
电解液组成(克/升):总酸140~180,Pb 80~100,Cu<0.002,Ag<0.001,Bi<0.003,Sb<0.8,F<3。
电流密度60~80安/米2;槽电压0.4~0.7伏;
同极距90毫米,每槽阳极19片,阴极20片;电解液温度为室温;电解液循环量为20~30升/分;电解周期3天;添加剂选用骨胶0.5~0.8千克/吨;β-酚5~8克/吨。
产出分出铅及阳极泥成分列于表2。
表2  Pb-Bi电解产品成分(%)

分出铅装锅升温至480℃左右,熔化后捞出黑渣,持续升温至500℃以上,在拌和中参加固体碱后,持续拌和0.5小时,捞去碱渣,再参加NaOH持续拌和半小时,清净锅边捞出碱渣,降温至480℃左右铸电铅锭,产品为一号电铅。
阳极泥经离心脱水洗刷枯燥后,装入熔融有NaOH熔体的锅内熔化,铸成粗铋,作为铋火法精粹质料。