流密度、电解液成份和温度、电解液的循环量及添加剂等。从而获得表面致密、光滑的析出铅。
一、电流密度:
电流密度是单位有效面积通过的电流强度,通常指阴极电流密度,由下式表示:Dk=I/S
式中:Dk----阴极电流密度(A/m2) I-------电流强度(A)
S-------每一个电解槽内的阴极总有效面积(m2)
一般电解槽内的阴极比阳极多一片,设电解槽内有n片阴极,每片阴极宽为w米,浸没在电解液中的有效长度为L米,则上式可写为:Dk=I/LW(2n-2)
尽管采用高电流密度电解会给过程的正常进行带来一定困难,但一些工厂仍采用高电流密度来强化生产,以达到提高产量的目的。经过生产实践,采用高电流密度生产时,要获得较高质量的电铅和较低的电能消耗,必须创造以下条件:
1、提高阳极品位(含Pb≥98.5%),并控制其有豁杂质的含量。 2、在阳极铅中保留适当As与Sb,使阳极泥有足够的附着强度。 3、确定合理的生产周期和阳极厚度,以保持阳极泥层适当的厚度和较低的槽电压。
4、适当地提高电解液中铅离子及游离硅氟酸的浓度。(铅离子浓度100-130g/L),游离酸:80-90 g/L
5、适当加大电解液循环量(30L/槽,分钟)
6、提高电极外形质量,缩短极距。 7、采用较高的电解液温度。(40-45℃)
铅电解精炼的电解液是硅氟酸与硅氟酸铅的水溶液,铅在电解液中呈二价离子存在。由于硅氟酸铅易水解而产生硅氟酸,因此电解必须加入适量的游离硅氟酸,以抑制硅氟酸铅的水解,并能提高电解液的导电率。
骨胶分解产物氨基乙酸的浓度。
铅离子浓度一定时,电解液比电阻随总酸的浓度增大而降低;即随着游离酸浓度增大而降低,并且随总酸浓度增大,比电阻恒定于某一值。当总酸一定时,电解液的比电阻随铅离子浓度的升高而升高,并且硅氟酸离子总含量愈低时相差愈大。
游离硅氟酸是电解液性质的一个重要因素,随着电解液中游离酸含量的增加,槽电压不断下降。
生产实践表明,杂质金属离子浓度对电解液比电阻影响不大,但是添加剂尤其是骨胶的长期使用,可使电解液比电阻增加0.7-1倍。
提高电解液中游离硅氟酸,不仅是为了改善电导率,而且还能提高电流效率和阴极结晶质量。
电解液成份一般依据下列原则进行控制: 1、控制电解液含铅在一定范围。 2、控制游离硅氟酸浓度稍高一些。
3、在电解液成份控制范围内,铅、酸浓度应成比例的增减,尽量避免电解液成份剧烈的波动;成份突变会引起电解正常生产的失
调,导致电流下降,析出铅结晶恶化。
4、控制杂质金属的浓度,尽可能地使之降低。
一般酸耗1.0-3.5kg/tpb,酸耗成本占加工费很大一部分,一般约10%,对铅电解来说,降酸耗具有很大经济意义。降酸耗的措施是:
1、合理控制阳极成份。
2、合理控制电解液的含酸量,可高些但不能太高。 3、控制适当的电解液温度。
4、加强电解管理,严守技术操作规程,加强设备的管理和维修,使机械损失减少到最大程度。
5、精细洗涤阳极泥,使其中的酸尽量得到回收。
电解液温度的提高不仅使比电阻降低,而且还会使溶液中离子活度减小,所有存在的离子放电电位改变,金属析出和氢气放出的超电位都降低等,同时扩散速度随温度升高而加快。扩散速度加快将使阴极附近溶液不易产生贫化层。此外,金属的超电位也降低,这两种情况,都能促使获得粗结晶的沉积物。因此,当温度升高时,必须采用提高电流密度,以使温度的影响变为不显著,以获得细结晶的沉积物。温度过高时,还会使加入电解液中的胶老化而降低其性质。电解液蒸发损失增大,电解槽的沥青衬里软化鼓泡等。
电解液温度过低,则对阴极结晶状态不利,使析出铅表面粗糙,而且槽电压升高,电能耗增大。
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