在氯鹽介質(zhì)中同時(shí)電解鉛和二氧化錳的研究.pdf

1、從氯化鉛水溶液中電解提取鉛和從氯化錳水溶液中電解提取二氧化錳是濕法冶金的兩個(gè)研究熱點(diǎn)。為了實(shí)現(xiàn)電解槽的陽(yáng)極上不析出氯氣的鉛電解過(guò)程，本文首次研究了從氯化鉛和氯化錳混合溶液中同時(shí)電解鉛和二氧化錳的過(guò)程。這種鉛和二氧化錳同時(shí)電解過(guò)程不僅能避免氯氣在陽(yáng)極上析出，而且還能同時(shí)得到兩種電解產(chǎn)品，并導(dǎo)致電解過(guò)程電能消耗的降低。
　　 本研究首先開(kāi)展了從氯化鉛溶液中電解提取鉛和從氯化錳溶液中電解提取二氧化錳兩組單獨(dú)電解試驗(yàn)，然后進(jìn)行了在氯鹽介

2、質(zhì)中鉛和二氧化錳同時(shí)電解的試驗(yàn)工作。鉛和二氧化錳同時(shí)電解包括兩種方法：電解槽中陰、陽(yáng)極之間有隔膜和沒(méi)有隔膜兩種電解。試驗(yàn)結(jié)果表明，鉛和二氧化錳同時(shí)電解，特別是有隔膜的同時(shí)電解過(guò)程是可行的。
　　 無(wú)隔膜同時(shí)電解的最佳工藝條件概括如下：電解液中Pb2+和Mn2+濃度分別為15g/L和50g/L，電解液中HCl和NaCl濃度分別為4g/L和2mol/L，電解液溫度為90℃，電流密度為80A/m2。在最佳工藝條件下電解2h的陰、陽(yáng)極的

3、電流效率分別為98％和92％,電極上產(chǎn)生的鉛和二氧化錳的重量之比為2.61:1，平均槽電壓為1.667V，產(chǎn)生2.61kg鉛和1kg二氧化錳的直流電消耗為1.131kWh，與鉛和二氧化錳單獨(dú)電解相比，電能節(jié)省55.47％。陽(yáng)極產(chǎn)物為γ-MnO2，產(chǎn)物中二氧化錳的含量大于91％。
　　 有隔膜同時(shí)電解的最佳工藝條件被確定為：隔膜材質(zhì)為滌棉布，陽(yáng)極液面比陰極液面高20mm，陰極液中Pb2+和NaCl濃度分別為25g/L和4.5mol

4、/L，陽(yáng)極液中Mn2+和HCl濃度分別為50g/L和8g/L。在最佳工藝條件下電解2h，陰、陽(yáng)極電流效率均達(dá)到99％，電解5h的陰、陽(yáng)極電流效率分別達(dá)到96％和99％，平均槽電壓為1.701V，電極上得到的鉛和二氧化錳的重量之比為2.39:1，產(chǎn)生2.39kg鉛和1kg二氧化錳的直流電耗為1.056kWh，與鉛和二氧化錳單獨(dú)電解相比，節(jié)省電能56.58％。陽(yáng)極產(chǎn)物為γ-MnO2，二氧化錳含量達(dá)92％以上。
　　 雖然基于試驗(yàn)結(jié)果