DOC《电解法从铅阳极泥提取铋的研究》

2、电解温度30℃、异极距50mm、电解时间24h、电解液循环量50ml/min.考察电解液中游离盐酸浓度的变化对电流效率、电耗及阴极铋纯度的影响.电解液游离酸度对电流效率和电能消耗的影响如表5所示,电解液中游离盐酸量对阴极铋纯度的影响如图4所示. 表5 酸度对电流效率和电耗的影响 Table

5 Effect of acidity on current efficiency and power consumption HCl浓度 (g/L) 电流效率 (%) 电能消耗 (kW・h・tC1Bi)

40 97.88 198.13

60 98.15 148.68

80 98.28 136.87

100 98.06 126.98

120 97.22 122.45 从表5可以看出随着电解液中游离盐酸浓度的增加,电能消耗不断下降,这是由于电解液酸度过低时,电解液电阻较大,所以槽电压与电能消耗都较高;

提高酸度,电解液电阻越小,导电性越好,槽电压降低,电能消耗也就随之下降.当HCl浓度低于80g/L时,电流效率随着酸度的增加而提高,当HCl浓度高于80g/L时,电流效率则随着酸度的增加而有所下降,而且电耗下降的趋势也减缓;

这是由于当酸度高于80g/L后,其提高电解液导电性的作用已不明显,而过高的酸度会促进阴极酸溶,反而降低了电流效率[22]. 图4 酸度对阴极铋纯度的影响 Fig

4 Effect of acidity on purity of the cathode bismuth 从图4可以看出,随着电解液游离酸度的提高,阴极铋的纯度不断下降,杂质金属锑、铅的含量不断升高,这是由于酸度增加使得氯化铅与氯化锑在电解液中的溶解度增大;

此外,酸度的增加会促使阳极酸溶,二者共同作用,使得电解液中的锑、铅离子浓度升高,从而在阴极大量析出.当HCl浓度低于80g/L时,随着酸度的提高,阴极铋中银的含量逐渐下降,当HCl浓度高于80g/L后,阴极铋中银含量变化不大.这是由于电解液酸度较低时,阳极出现钝化,槽电压较高,而电解体系电位也相应较高,使得银大量的溶解进入电解液,并在阴极析出;

而酸度提高后,阳极钝化现象消除,电解体系电位下降,阳极溶解进入电解液中的银离子也变少,所以阴极铋中银的含量下降[23].综合以上试验结果,电解液游离盐酸浓度应选取80g/L较适宜. 2.4 Bi3+浓度对电解过程的影响 保持电解液中NaCl 80g/L、游离盐酸80g/L,控制电流密度150A/m

2、电解温度30℃、异极距50mm、电解时间24h、电解液循环量50ml/min.考察Bi3+浓度变化对电流效率、电能消耗及阴极铋纯度的影响.Bi3+浓度变化对电流效率和电能消耗的影响如表6所示,Bi3+浓度变化对阴极铋纯度的影响如图5所示. 表6 Bi3+浓度对电流效率和电能消耗的影响 Table

6 Effects of Bi3+ concentration on current efficiency and power consumption Bi3+浓度 (g/L) 电流效率 (%) 电能消耗 (kW・h・tC1Bi)

60 94.72 170.28

80 97.83 155.05

100 98.16 149.10

120 98.28 136.87

140 98.12 174.17 从表6可以看出,随着铋离子的浓度不断升高,电流效率呈先升高后下降的趋势,当铋离子浓度低于120g/L时,电流效率随着铋离子浓度的升高而升高,当铋离子浓度高于120g/L时,电流效率则随之下降;

电能消耗也随着铋离子的浓度的升高而呈先下降后升高的趋势,在铋离子浓度为120g/L时电能消耗最低.这是由于铋离子浓度的提高,降低电解液电阻,增加电解液的导电性,使得槽电压与电能消耗下降;

较高的铋离子........