Общие сведения о электролитическом рафинировании чернового свинца
Как уже указывалось, рафинирование чернового свинца может быть выполнено не только пирометаллургическим путем, но и электролизом. Преимущество электролиза заключается в возможности получения свинца высокой чистоты при применении в основном одной операции. Процесс заключается в том, что свинец, подлежащий рафинированию, помещают в ванну с электролитом и включают в электрическую цепь в качестве анода, катодом служат пластины из чистого свинца. Во время электролиза свинец анода растворяется и осаждается на катоде. Рафинирование происходит в результате того, что некоторые из примесей при электролизе не растворяются и в виде шлама остаются на аноде, другие растворяются, но не выделяются на катоде. Первые опыты по электролитическому рафинированию свинца были проведены в 1878 г. В качестве электролита был использован раствор уксуснокислого натрия, содержащего сульфат свинца. Позднее были испробованы различные электролиты и аппаратура, но во всех случаях свинец осаждался в виде губчатой массы, которая спадала с катодов и вызывала частые короткие замыкания, электролиты содержали мало свинца и обладали низкой электропроводностью. Основные затруднения электролитического, рафинирования свинца были устранены, когда Беттс в 1902 г., используя предложение Лейкса, ввел в практику электролиз в кремнефтористоводородных растворах с добавкой столярного клея в электролит для получения плотных катодных осадков. Метод Беттса применяется в настоящее время на большинстве свинцовых электролитных установок. Существенный недостаток метода заключается в том, что применение кремнефтористоводородного электролита сопровождается выделением паров плавиковой кислоты, что создает угрозу здоровью обслуживающего персонала, особенно при приготовлении электролита; кроме того, растворы агрессивно действуют на аппаратуру. Токсичность является недостатком и другого имеющего промышленное применение электролита — борфтористоводородного. В последние годы все большее развитие получает электролиз свинца в сульфаминовом электролите. Этот метод был предложен в 1938 г. Камби и Пионтелли (Италия). Процесс ведется в растворе свинцовой соли сульфаминовой кислоты Pb(SO3NH2)2, содержащем некоторое количество свободной сульфаминовой кислоты (HSO3NH2). Этот электролит лучше других удовлетворяет технологическим и санитарно-гигиеническим требованиям. Он нашел применение на двух итальянских заводах и в течение нескольких лет (начиная с 1954 г.) использовался на заводе «Укрцинк» для рафинирования сурьмянистого свинца (вторичного). Несмотря на прогресс в методах пирометаллургического рафинирования свинца и улучшение аппаратуры, применяемой для удаления отдельных примесей, электролитическое рафинирование, позволяющее получать металл чистотой 99,998%, по мере его совершенствования получает все большее развитие. В настоящее время этим способом рафинируют около 15% всего выплавляемого свинца. Перед разливкой в аноды черновой свинец обезмеживают по общепринятой схеме и при наличии олова смягчают, поскольку эти примеси вредны для процесса. Электролитическое рафинирование часто применяют к богатому висмутом свинцу, в частности к переплавленным висмутистым съемам, так как оно позволяет сконцентрировать эту примесь в шламе, при переработке которого получают висмут в виде металла. Его применяют также для рафинирования сурьмянистого и серебристого свинца. |