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利用锌电积阳极泥制备阳极的方法.pdf

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利用 锌电积 阳极泥 制备 阳极 方法
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摘要
申请专利号:

CN201910040247

申请日:

20190116

公开号:

CN109468666A

公开日:

20190315

当前法律状态:

实质审查的生效

有效性:

审中

法?#19978;?#24773;: 实质审查的生效
IPC分类号: C25C7/02;C25C1/16;C22B7/00;C22B19/04;C22B19/30 主分类号: C25C7/02;C25C1/16;C22B7/00;C22B19/04;C22B19/30
申请人: 江西理工大学
发明人: 钟晓聪;徐志峰;张斌;陈芳会
地址: 341000 江西省赣州市红旗大道86号
优先权:
专利代理机构: 43207 代理人: 曾芳琴
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法律状态
申请(专利)号:

CN201910040247

授权公告号:

法律状态公告日:

20190409

法律状态类型:

实质审查的生效

摘要

发明公开了利用锌电积阳极泥制备Pb?MnO2?PbO2阳极的方法。该方法包括以下步骤:(1)将锌电积阳极泥干燥;(2)球磨,以使阳极泥粒度减小;(3)真空挥发,并回收挥发后的Zn;(4)将除去Zn后的阳极泥放入沸腾炉内氧化焙烧;(5)焙砂配入Pb粉,并球磨混匀;(6)将混料压制烧结,制得Pb?MnO2?PbO2阳极。该方法可以综合回收阳极泥中的锌、铅、锰和微量银。其中,铅、锰直接以混合氧化物回收,并用于压制烧结制备锌电积用Pb?PbO2?MnO2复合阳极。相较传统处理方法,该方法具有流程短,经济效益好的优点。

权利要求书

1.一种利用锌电积阳极泥制备Pb-MnO2-PbO2阳极的方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)将锌电积阳极泥干燥;(2)球磨,以使阳极泥粒度减小;(3)真空挥发,并回收挥发后的Zn;(4)将除去Zn后的阳极泥放入沸腾炉内氧化焙烧;(5)焙砂配入Pb粉,并球磨混匀;(6)将混料压制烧结,制得Pb-MnO2-PbO2阳极。 2.根据权利要求1所述的利用锌电积阳极泥制备Pb-MnO2-PbO2阳极的方法,其特征在于,所述干燥步骤在回砖窑中进行,温度为300~500℃。 3.根据权利要求1所述的利用锌电积阳极泥制备Pb-MnO2-PbO2阳极的方法,其特征在于,在900~1100℃下进行真空挥发。 4.根据权利要求1所述的利用锌电积阳极泥制备Pb-MnO2-PbO2阳极的方法,其特征在于,所述氧化焙烧步骤工艺参数为:温度850~1000℃,时间8~12h,鼓入富氧空气。 5.根据权利要求1所述的利用锌电积阳极泥制备Pb-MnO2-PbO2阳极的方法,其特征在于,所述步骤(5)为:按照混料中Pb与(PbO2+MnO2)质量比=8:1~12:1,向焙砂中配入Pb粉,并球磨混匀后过300?#21487;浮?6.根据权利要求1所述的利用锌电积阳极泥制备Pb-MnO2-PbO2阳极的方法,其特征在于,所述压制烧结步骤的工艺参数为:压力40MPa,温度350~400℃,烧结时间5~8h。

说明书


利用锌电积阳极泥制备阳极的方法
技术领域


本发明涉及二次资源回收利用领域,尤其涉及一种利用锌电积阳极泥制备Pb-
MnO
2-PbO
2阳极的方法。


背景技术


锌电积过程中,铅阳极表面会形成氧化膜层。由于该氧化膜层稳定性差,氧化膜层
易脱落,沉降在电解槽底部,形成阳极泥。锌电积阳极泥主要成分为锌、锰、铅、水和微量银。
组成如下表所示:







其中,Zn主要以金属锌存在,Mn主要以MnO
2存在,Pb的赋存形式主要为PbSO
4、PbO
2。
目前,对锌电积阳极泥传统处理方法是直接将阳极泥送到锌浸出工段使用,或者将阳极泥
?#23588;?#28082;中分离并进行干燥后按一定比例均匀混入锌精矿送沸腾炉焙烧,然后随焙烧矿进入
浸出系统。这些工艺虽可以回收阳极泥中80%的锰和大部分锌,但阳极泥中的铅、银进入锌
浸出渣而不能有效回收。


发明内容


本发明提出一种利用锌电积阳极泥制备Pb-MnO
2-PbO
2阳极的方法,旨在高效、高值
回收利用锌电积阳极泥中的有价元素。


本发明提出的利用锌电积阳极泥制备Pb-MnO
2-PbO
2阳极的方法,包括以下步骤:
(1)将锌电积阳极泥干燥;(2)球磨,以使阳极泥粒度减小;(3)真空挥发,并回收挥发后的
Zn;(4)将除去Zn后的阳极泥放入沸腾炉内氧化焙烧;(5)焙砂配入Pb粉,并球磨混匀;(6)将
混料压制烧结,制得Pb-MnO
2-PbO
2阳极。


优选地,所述干燥步骤在回砖窑中进行,温度为300~500℃。


优选地,在900~1100℃下进行真空挥发。


优选地,所述氧化焙烧步骤工艺参数为:温度850~1000℃,时间8~12h,鼓入富氧
空气。


优选地,所述步骤(5)为:按照混料中Pb与(PbO
2+MnO
2)质量比=8:1~12:1,向焙砂
中配入Pb粉,并球磨混匀后过300?#21487;浮?br>

优选地,所述压制烧结步骤的工艺参数为:压力40MPa,温度350~400℃,烧结时间
5~8h。。


本发明技术思路如下:(1)干燥可以脱除阳极泥中的水,利于下一步球磨;(2)球磨
使阳极泥粒度减小;(3)真空挥发使阳极泥中的Zn挥发回收;(4)沸腾炉氧化焙烧,使阳极泥
中PbSO
4转变为导电性更好、利于析氧?#20174;?#30340;PbO
2。同时,阳极泥中微量Ag氧化为Ag
2O(Ag
2O
对析氧?#20174;?#26377;催化作用)。(5)焙砂配入适量Pb粉,配入Pb粉是因为Pb粉在烧结过程中熔融,
作为阳极的连续相,凝固后可固定MnO
2和PbO
2颗粒。为保证Pb形成连续相,形成完整的导电
网络,Pb与(PbO
2+MnO
2)质量比控制在8:1~12:1。(6)压制烧结,将球磨混匀过300筛的混合
粉料压制成阳极板,并进行烧结。烧结过程中,Pb熔融形成?#21512;啵?#28903;结结束后凝结形成Pb-
MnO
2-PbO
2阳极。


该方法可以综合回收阳极泥中的锌、铅、锰和微量银。其中,铅、锰直接以混合氧化
物回收,并用于压制烧结制备锌电积用Pb-PbO
2-MnO
2复合阳极。相较传统处理方法,该方法
具有流程短,经济效益好的优点。


具体实施方式


结合以下实施例对本发明的内容进行详细说明。


实施例1


将1000kg锌电积阳极泥送回转窑干燥,温度500℃。干燥后,送球磨机磨细至200
目。阳极泥细料送真空挥发回收锌,温度为1000℃。脱锌阳极泥细料送沸腾炉氧化焙烧,通
入富氧(40%)空气,温度为1000℃,时间8h。焙砂配入适量Pb粉使Pb与(PbO
2+MnO
2)质量比为
8:1,球磨机磨细混匀后过300?#21487;浮?#28151;合料压制成1200×1000×7mm坯块,在40MPa、380℃下
烧结8h。相较传统Pb-Ag阳极板,烧结获得的Pb-PbO
2-MnO
2阳极在电解槽服役过程中阳极电
位低30mV。


实施例2


将1000kg锌电积阳极泥送回转窑干燥,温度380℃。干燥后,送球磨机磨细至230
目。阳极泥细料送真空挥发回收锌,温度为1050℃。脱锌阳极泥细料送沸腾炉氧化焙烧,通
入富氧(32%)空气,温度为900℃,时间12h。焙砂配入适量Pb粉使Pb与(PbO
2+MnO
2)质量比为
10:1,球磨机磨细混匀后过300?#21487;浮?#28151;合料压制成1200×1000×7mm坯块,在40MPa、400℃
下烧结7h。相较传统Pb-Ag阳极板,烧结获得的Pb-PbO
2-MnO
2阳极在电解槽服役过程中阳极
电位低15mV。


实施例3


将1000kg锌电积阳极泥送回转窑干燥,温度450℃。干燥后,送球磨机磨细至250
目。阳极泥细料送真空挥发回收锌,温度为1100℃。脱锌阳极泥细料送沸腾炉氧化焙烧,通
入富氧(40%)空气,温度为950℃,时间10h。焙砂配入适量Pb粉使Pb与(PbO
2+MnO
2)质量比为
12:1,球磨机磨细混匀后过300?#21487;浮?#28151;合料压制成1200×1000×7mm坯块,在40MPa、380℃
下烧结6h。相较传统Pb-Ag阳极板,烧结获得的Pb-PbO
2-MnO
2阳极在电解槽服役过程中阳极
电位低14mV。


关于本文
本文标题:利用锌电积阳极泥制备阳极的方法.pdf
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