用甲基磺酸体系电积铅试验研究
2022-08-09祖壮志潘志刚刘孝伟衡振平姬利红
湿法冶金 2022年4期
祖壮志,谢 锋,张 壮,王 伟,潘志刚,刘孝伟,衡振平,姬利红
(1.东北大学 冶金学院,辽宁 沈阳 110819;2.安徽超威电源有限公司,安徽 池州 247100;3.郑州金泉矿冶设备有限公司,河南 郑州 450000)
废铅酸电池由废电解液、板栅、铅膏、塑料外壳组成[1-2]。其中,废铅膏中含有硫酸铅、氧化铅、二氧化铅及金属铅[3-4],可以采用火法或湿法对其处置。火法产生含铅烟尘及SO2,易造成环境污染[5]。湿法主要有固相电解法[6]、氯盐体系熔盐电解法[7]、硅氟酸或硼氟酸体系电积法[8]及甲基磺酸(MSA)体系电积法[9-10]。固相电解法能耗较高、耗时长;氯盐体系熔盐电解法与硅氟酸或硼氟酸体系电积法均会腐蚀设备,易造成环境污染及危害;而甲基磺酸体系是一种“绿色”体系,其导电率高[11],稳定性好[12],毒性低,沸点高,已广泛用于Cu[13-14]、Ni[15]等金属电解及锡等金属电镀[11,16]中。目前,对于铅电积研究主要集中在槽电压、电流效率和能耗等方面,尚未见不同电积条件对阴、阳极反应的影响方面的研究。
试验研究了以甲基磺酸体系电积铅,考察了磷酸及木质素磺酸钙用量、温度、极间距、电解液循环速率、电流密度、游离甲基磺酸浓度、铅离子浓度对电流效率、槽电压、能耗和阴、阳极电位的影响,以期为从废铅酸电池中回收铅提供参考。
1 试验部分
1.1 试验原料及试剂
电解液:废铅膏的MSA溶液浸出液,主要成分为甲基磺酸铅,以氧化铅和MSA溶液配制甲基磺酸铅电解液。
阳极为石墨板,阴极为316 L不锈钢。
甲基磺酸(质量分数为99%)、氧化铅、磷酸、木质素磺酸钙和无水乙醇,均为分析纯。……
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