【摘 要】
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粗铅电解精炼普遍采用Betts法,该工艺以氟硅酸体系为电解液,存在挥发性大、容易分解、含氟废水处理成本高等不足。甲基磺酸（MSA）具有挥发性小、稳定性好、生产废水易处理等优势,采用MSA体系替代氟硅酸体系进行粗铅电解精炼具有极大潜力。目前,MSA体系粗铅电解精炼最大的挑战是阴极铅形貌控制困难,容易长枝晶。针对此问题,本文开展了MSA体系粗铅电解过程添加剂电化学行为与工艺应用研究,揭示了添加剂对铅沉
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粗铅电解精炼普遍采用Betts法,该工艺以氟硅酸体系为电解液,存在挥发性大、容易分解、含氟废水处理成本高等不足。甲基磺酸（MSA）具有挥发性小、稳定性好、生产废水易处理等优势,采用MSA体系替代氟硅酸体系进行粗铅电解精炼具有极大潜力。目前,MSA体系粗铅电解精炼最大的挑战是阴极铅形貌控制困难,容易长枝晶。针对此问题,本文开展了MSA体系粗铅电解过程添加剂电化学行为与工艺应用研究,揭示了添加剂对铅沉积过程的作用机制,建立了相关技术原型。在某冶炼厂开展了MSA体系粗铅电解精炼工业化中试试验,优化了相关工艺参数,验证了该技术可行性。本文主要结论如下:（1）添加剂工艺筛选研究结果表明,加入Lugalvan BNO12、Lugalvan NES、木质素磺酸钙时,能够获得平整致密且枝晶较少的阴极铅,其主要物相为单质铅。（2）添加剂电化学机理研究结果表明,随着Lugalvan BNO12、Lugalvan NES、木质素磺酸钙浓度增大,形核过电位NOP增大,扩散系数D增大,形核密度N减小,晶体生长速率K’减小,后变化趋于稳定,但铅沉积过程的强吸附作用和瞬时成核方式不变。（3）添加剂应用方案研究结果表明,Lugalvan BNO12最佳浓度为2～3 g/L,Lugalvan NES最佳浓度为3～5 g/L,木质素磺酸钙使用浓度为0.5～1 g/L;三种添加剂复配使用,阴极铅平整致密效果更好,添加剂用量降低,晶粒在（220）晶面出现择优生长。（4）中试试验研究结果表明,甲基磺酸体系粗铅电解精炼过程中,采用木质素磺酸钙与Lugalvan BNO12复配使用,能获得平整致密、枝晶较少的阴极铅,阴极铅纯度达到99.99%,超过《铅锭》（GB/T469-2013）99.970标准,阳极泥附着效果好,容易刮泥。在180 A/m~2电流密度下,阴极电流效率超过98%,能耗在77.81～94.03 k Wh/t Pb之间。图48幅,表30个,参考文献100篇
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