Способ электрохимической переработки свинецсодержащих окисленных продуктов Советский патент 1992 года по МПК C25C1/18 

Изобретение относится к цветной металлургии, а именно к металлургии:свиица, и может быть использовано для электрохимического извлечения свинца из окисленных свинецсодержащих продуктов, например шламов сточных вод аккумуляторных-заводов, пылей и возгонов металлургических-предприятий и т.п., ;

Известны электрохимические способы переработки свинецсодержащих материалов ИЗщелочных растворов. Однако многостадийность этих способов и сложность регенерирования оборотных растворов приводят к размазыванию свинца по различным промпродуктам, в связи с чем о.ни рекомендованы только для извлечения из сырья сопутствующих свинцу редких и рас сеянных металлов (индий, селен,,таллий и др.).,.: :Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ переработки пылей и возгонов металлургических заводов, покоторому исходный материал подвергают выщелачиванию щелочными растворами с одновременным электролитическим выделением свинца из раствора. Процесс ведут при начальной концентрации едкого натра более 100 г/л и следующих,условиях: Ж : Т 3 : 1, температуре 70-80°С, катодной плотности тока 600700 А/см, анодной 900-1000 A/м. При этом получают на катоде металлизированную свинцовую губку, направляем,ую на переплавку, нерастворимый осадок, в котором концентрируются цинк, кадмий и некоторые другие редкие металлы, и раствор, содержащий селен и мышьяк.

Однако при использовании известного способа часть свинца, перещедшая в раствор, осаждается на аноде в виде двуокиси. Частичное осыпание двуокиси с поверхности электрода приводит к повышенному содержанию свинца в нерастворимом осадке; что снижает извлечение металла в катодную .губку до 90-92%.

Целью изобретения является повышение степени извлечения свинца в катодный продукт.

Поставленная цель достигается тем согласно способу электрохимической переработки свинецсодержащих окисленных продуктов, включающему выще/)ачивание свинца щелочными растворами с одновременным электролитическим выделением свинца мз щелочного раствора в виде катодной губки, электролитическое выделение ведут при анодной плотности тока 500025000 А/см.

При проведении электролиза с анодной плотностью тока не менее 5000 А/м из свинцовощелочных растворов в качестве доминирующего анодного процесса происходит выделение кислорода, в то время как при более низкой аноднОй плотности тока в большей степени образуется двуокись свинца. Последняя либо осаждается в виде плотной корки на поверхности анода, либо осыпается с него в виде тонкой взвеси, переходящей при разделении продуктов электролиза в нерастворимый осадок. По этой причине снижается степень перехода свинца в катодную губку и уменьшается извлечение свинца из исходного материала в требуемый продукт - катодную губку. При анодной плотности тока более 25000 А/м начинается разрушение материала анода.

Способ осуществляется следующим образом.

В электролизер-выщелачиватель, заполненный щелочным раствором требуемой концентрации, загружается исходный материал и включается перемешивание. После усреднения пульпы на электролизер подается токовая нагрузка. Время проведения процесса выбирается таким образом, чтобы количество пропущенного электричества составляло 150-180% от теоретически необходимого для осаждения всего свинца на катоде. По окончании электролиза от катодной губки отмучивается непрореагировавший исходный материал (нерастворимый осадок), который после фильтрации направляется либо на захоронение, либо на извлечение сопутствующих рвинцу ценных компонентов известными способами. Раствор направляется на регенерацию щелочи, а свинцовую губку после брикетирования переплавляют на чушковой металл.

Пример 1. Проводят переработку технической окиси свинца (глета), содержащей 95% РЬО. Процесс проводят в цилиндрических стеклянных электролизерах емкостью 1 л с концентрическими стальными электродами. В качестве рабочего раствора используют раствор едкого натра концентрацией 100 г/л. Количество исходного продукта 100 г, отношение: равно 3:1. Температура процесса 55-70°С. Токовая нагрузка 12 А, что при постоянной во всех экспериментах площади катода, равной

0 0,015 м , соответствует катодной плотности тока 800 А/см . Путем использования анодов с различной рабочей поверхностью анодную плотность тока с различной рабочей поверхностью анодную плотность тока

5 варьируют от 1000 (прототип) до 25000 А/м при значениях более 25000 А/м ввиду обильного газовыделения на аноде происходит образование сплошной газовой пленки, экранирующей поверхность электрода,

0 что приводит к резкому росту наНряжения на ванне (анодный эффект). Кроме того, при такой плотности тока начинается интенсивное разрушение поверхности анодов.

Данные экспериментов приведены в

5 таблице (эксперименты 1-6).

Из таблицы видно, что при повышенной плотности тока увеличивается извлечение свинца из исходного сырья в катодную губку с 91,3 до 98-99%.

0 П р и м е р 2. Проводят переработку по предлагаемому способу шламов сточных вод аккумуляторного завода, содержащих 60% свинца, в том числе карбонатного 36,65%, оксидных форм 18,92%,

5 остал ьное - сульфидный и металлизированный. Переработку ведут в условиях, описанных в примере 1. Изданных, приведенных в таблице (эксперименты 7-12), видно, что проведение процесса при анодной плотности тока более 5000 А/м также увеличивается извлечение свинца в катодный продукт с 92-93,5 до 97,5-99,2%.

Пример 3. Проводят переработку конвертерных пылей свинцового завода.

5 Содержание свинца в пылях 41,6- преимущественно в сульфатной и арсенатной формах. Переработку ведут в условиях, описанных в примере 1. Данные по переработке пылей приведены в таблице (эксперименты 13-18), из которых видно, что проведение процесса при анодной плотности более 5000 А/м также увеличивает переход свинца в катодную губку с 91 до 98,8%.

5 Таким образом, из приведенных примеров видно, что независимо от вида исходного сырья проведение электролиза с повышенной плотностью тока по сравнению с прототипом повышает извлечение свинца в губку.

Формула изобретения Способ электрохимической переработки свинецсодержащих окисленных продуктов, включающий выщелачивание свинца щелочным раствором с одновременным электролитическим выделением свинца из

щелочного раствора в виде катодной губки, отличающийся тем, что, с целью повышения степени извлечения в катодный продукт, электролитическое выделение ведут при анодной плотности тока 5000-25000 А/м.

Изобретение относится к цветной металлургии, а именно к металлургии свинца. Цель изобретения - повышение степени извлечения свинца. Переработку окисленных свинецсодержащих материалов ведут выщелачиванием щелочными растворами при наложении тока с анодной плотностью 5000-25000 А/м^.. 1. табл.