碱性Na2EDTA配合浸出—电积法从次氧化锌烟灰中回收铅

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铅冶炼炉渣采用烟化炉烟化得到大量含铅、氟、氯的次氧化锌烟灰,只能用于生产锌化工产品或经过脱氟、氯后用于湿法生产金属锌,得到的铅渣含铅低,不利于返回铅熔炼。本文以含铅次氧化锌烟灰为原料,提出碱性Na2EDTA配合浸出—电积法回收铅的湿法清洁生产新工艺。首先,本文采用双平衡法研究了Pb(II)-Zn(II)-EDTA4--OH--H2O体系中[Pb2+]T、[Zn2+]T、[EDTA4-]T、[NaOH]T、[EDTA4-]、pH之间的平衡关系,确定了当NaOH=0.3M时,为铅的最佳选择性浸出条件。在理论分析的基础上,研究了浸出条件对Pb、Zn浸出率的影响。选取优化条件为:液固比L/S=5:1、搅拌速度650rpm、EDTA的添加量为0.12M、NaOH的添加量为0.5M、反应温度70℃、反应时间120mins。在此条件下,Pb、Zn平均浸出率分别为89.92%和0.94%。运用循环伏安、线性极化等电化学测试方法,研究了Pb2+-Na+-EDTA4--OH--H2O溶液中阴阳极的电化学行为。结果表明,阳极主要为析氧反应,高铅浓度、高NaOH浓度以及高温都易引起Pb2+在阳极生成PbO2,但加入1.5ml/L的H3P04能有效抑制阳极Pb02的形成。铅在阴极上的反应为铅配合物解离成简单铅离子后放电,存在前置转化反应,电极反应为准可逆过程,铅的析出受扩散控制,扩散系数为:1.08×10-5cm2/s,H3P04的添加对阴极反应影响很小,高铅浓度、高NaOH浓度、高温都有利于铅电积反应。在电积实验中,优化了铅电积的工艺条件为:Pb浓度不低于5g/L,电解温度40℃,电流密度200A/m2,H3P04添加量1.5ml/L。在此条件下,平均铅电流效率>94%,粗Pb纯度>98%,单位能耗为958kWh/t Pb。经五次综合循环实验,EDTA损失量不超过13%。通过实验结果表明,采用碱性EDTA配合浸出—电积法来处理次氧化锌烟灰具有流程简单、效率高、选择性强等特点。
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