2、电解法是将铅盐溶液作为电解质,通过电解的方式将铅离子还原成铅金属。这种方法可以制备出高纯度的铅,但是生产成本较高。
3、气相输运法是将高纯度的铅在高温下蒸发,然后通过气相输运的方式将铅沉积在基底上。这种方法可以制备出高纯度的铅,且生产成本较低。
5、铅矿经过冶炼、富集后得到的金属中仍然有大量的其他金属及杂质。若想得到更高纯的铅还需要进行深加工。现有技术通常是通过人工对富集的铅锭进行溶解浇铸成对应的极板然后放到酸液槽中进行电解。
6、?id=4919&wfr=spider&for=pc公开了一篇名为《高纯铅的生产工艺介绍》的文章,其文章内记载:
7、精炼铅需要多个步骤,每个步骤都利用铅和其他元素在物理或化学性质上的差异。粗铅精炼有两种方法:一种是全火精炼,另一种是通过火法初步精炼粗铅,去除铜和锡,然后铸成阳极进行电解精炼。粗铅的电解精炼是一个非常成熟的电化学冶金过程,可以获得高纯度的工业铅,也可以充分回收有价金属(铜、锑、铋等)和贵金属(金、银等)。
10、2、上述操作处理后,铅纯度可达98%以上,可通过电解进一步冶炼净化。以脱铜锡铅板为阳极板,以硅氟酸或氟硼酸溶液为导电介质。当电流流过时,铅从阴极板变成铅离子;铅离子聚集在电解池的阴极端,形成沉积层,精炼铅。
12、cn101260481a公开了一种高纯铅的生产方法,包括以下步骤:(1)将硫化铅精矿除硫再还原冶炼为原生粗铅块;(2)拆解废旧铅酸蓄电池,得废旧蓄电池铅膏,将铅膏熔炼为再生粗铅块;(3)配比上述原生粗铅块和再生粗铅块,配好后送入熔炼炉熔炼,除铜后得粗铅熔体;(4)将上述粗铅熔体浇铸成阳极板进行湿法电解,制得高纯铅。
13、通过对文献库、专利库的检索,并未发现很多通过湿法电解制备高纯铅的文献,可以大致得到一个结论:湿法提纯铅的工艺常年未得到优化。
1、针对现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种高纯铅板、铅砖生产工艺;该工艺具体如下特点:
2、1.通过一套系统实现了阳极板、阴极板、铅砖的生产,电解产生的高纯铅(>99.999%,ys/t 265-1994高纯铅)作为阴极板、铅砖的生产原料,实现除杂质铅外,其他原料闭环生产;
3、2.通过一个转盘实现了阳极板、阴极板、铅砖的同步生产,可有效提高生产效率、减少占地面积,该转盘的研发匹配了上述闭环、连续性生产的特点。
5、一种高纯铅板、铅砖生产工艺,所述工艺涉及生产系统,所述生产系统包括模具单元、浇铸单元、输送单元、电解单元;
6、所述模具单元包括转盘、位于转盘上表面的由外而内依次布置的第一模具组、第二模具组、第三模具组;所述第一模具组、第二模具组具有多个第一模具;所述第三模具组具有多个第二模具;所述第一模具用于浇铸成型铅阴极板、铅阳极板;所述第二模具用于浇铸成型铅砖;所述浇铸单元包括粗铅液浇铸模块、高纯铅液浇铸模块;所述粗铅液浇铸模块用于向第一模具组中的第一模具、第二模具组中的第一模具中浇铸含杂质的铅液;所述高纯铅液浇铸模块用于向第一模具组中的第一模具、第二模具组中的第一模具、第三模具组中浇铸高纯铅液;
8、步骤1:通过粗铅液浇铸模块向部分第一模具中加注铅液,形成铅阳极板;通过高纯铅液浇铸模块向部分第一模具中加注铅液,形成铅阴极板;通过高纯铅液浇铸模块向第二模具中加注铅液,形成铅砖;
11、在上述的高纯铅板、铅砖生产工艺中,所述粗铅液浇铸模块包括第一浇铸设备,所述第一浇铸设备包括浇铸头、用于驱动第一堵头升降的第一驱动机构,所述浇铸头为上细下粗的中空的锥形结构;所述浇铸头的下表面为开放面;所述浇铸头内设有第一堵头,所述第一堵头为与所述锥形结构匹配的锥形体;所述浇铸头位于第一模具的模腔的正上方;所述浇铸头和第一堵头之间存在缝隙时,所述铅液以环形、向外侧呈辐射状的流体的状态导流到模具的模腔中并冷却制得铅板。
12、在上述的高纯铅板、铅砖生产工艺中,所述流体的直径为模腔宽度或长度的1/3倍以上且小于模腔的宽度;导流时间不超过3.5s。
13、在上述的高纯铅板、铅砖生产工艺中,流体的直径为模腔长度的1/3-2/3倍;模腔的长度为模腔的宽度的1-1.5倍,导流时间不超过3s。
14、一些实施案例中,流体的直径为模腔长度的1/3倍、0.4倍、0.5倍、0.6倍或2/3倍;
15、在一些实施案例中,模腔的长度为模腔的宽度的1倍、1.1倍、1.2倍、1.3倍、1.4倍或1.5倍;
17、在上述的高纯铅板、铅砖生产工艺中,铅液的最大流速为120-180l/min;铅板的重量为20-100kg、厚度不低于0.2cm。
19、在上述的高纯铅板、铅砖生产工艺中,铅板的厚度为2-3cm,重量为50-70kg;模腔宽40-60cm,模腔的长为50-80cm。
21、在上述的高纯铅板、铅砖生产工艺中,第一模具所浇铸的铅阳极板、铅阴极板的数量比例为1:1;
23、在上述的高纯铅板、铅砖生产工艺中,所述粗铅液浇铸模块的数量为用于浇铸铅阴极板的高纯铅液浇铸模块的数量的2倍。
25、需要特别注意的是,铅阴极板和铅阳极板的铅液是不同的,铅阳极板为含杂质的铅;铅阴极板为高纯铅;
26、换个角度来看,铅阴极铅板是否均匀实质上对电解影响不大,因为阴极板最终会被电解过程中产生的高纯铅所包裹,形成厚重的铅板。所以以上的参数设置更多是针对于铅阳极板。
27、在上述的高纯铅板、铅砖生产工艺中,所述第一模具组的多个第一模具呈环状布置在转盘上;所述第二模具组的多个第一模具呈环状布置在转盘上;所述第三模具组的多个第二模具呈环状布置在转盘上;所述第一模具组、第二模具组、第三模具组由外而内布置。
28、在上述的高纯铅板、铅砖生产工艺中,还包括,每一个第一模具均具有唯一的id;所述转盘通过步进电机驱动;所述分别与粗铅液浇铸模块、高纯铅液浇铸模块、步进电机、输送单元电连接;
29、所述通过控制步进电机的转动、粗铅液浇铸模块的浇铸动作、高纯铅液浇铸模块的浇铸动作记录任一一个第一模具的状态、铅极板的种类;
32、所述控制输送单元将第一模具中的铅极板输送至电解单元,并根据该id对应的第一模具的铅极板种类备注输送单元上每个铅极板的种类。
33、在上述的高纯铅板、铅砖生产工艺中,所述粗铅液浇铸模块包括两组第一浇铸设备;所述高纯铅液浇铸模块包括第二浇铸设备、第三浇铸设备;
37、所述第一浇铸设备还包括第一熔炉、第一管道、设置在第一管道上的第一高温泵、两个第一存储单元;所述第一管道和第一熔炉相连;所述第一管道的末端延伸到第一存储单元内;所述第一存储单元的底部和浇铸头相连;
40、在上述的高纯铅板、铅砖生产工艺中,所述第三浇铸设备包括第二熔炉、第二管道、设置在第二管道上的第二高温泵、第二存储单元、浇铸管;所述第二管道和第二熔炉相连;所述第二管道的末端延伸到第二存储单元内;所述第二存储单元的底部和浇铸管相连;所述浇铸管延伸到第二模具的上表面;所述第二存储模块内设有第二堵头,所述第二堵头用于封堵浇铸管的上端的入口;所述第二堵头连接有用于驱动第二堵头升降的第二驱动机构。
41、在上述的高纯铅板、铅砖生产工艺中,所述第一模具内设有模腔,所述模腔包括矩形腔体和用于形成铅极板的挂耳的挂耳腔体;所述矩形腔体和挂耳腔体连通;所述挂耳腔体位于靠近转盘的外侧边缘的一侧;所述矩形腔体内设有通孔,所述通孔内设有封堵杆,所述封堵杆的顶部为用于封堵通孔的封堵头;所述封堵杆的外侧套设有用于使封堵杆在没有外力作用的情况下封堵头堵住通孔的复位弹簧;所述转盘的下表面的地面上设有一个两侧带坡面的凸台;当所述封堵杆与凸台接触后,复位弹簧被压缩,封堵杆被顶升;所述凸台位于靠近输送单元的位置。
42、在上述的高纯铅板、铅砖生产工艺中,所述转盘的中央设有储水槽;所述第一模具、第二模具悬空固定在转盘上;所述转盘的外侧设有挡水环;所述转盘内构成一个冷却水池;所述储水槽通过水泵连接水管;所述水管延伸到冷却水池内。
43、在上述的高纯铅板、铅砖生产工艺中,所述输送单元包括第一输送模块、第二输送模块、包装机、机械手;
49、所述起吊设备包括起吊机架、固定在起吊机架的两侧的齿轮组、链条;所述齿轮组和链条啮合;两根链条之间固定有横杆,所述横杆上连接有吊钩;所述起吊机架靠近转盘的一侧为延伸架;所述延伸架延伸到第一模具的挂耳腔体的位置;所述齿轮组包括位于延伸架的末端的第一齿轮、位于起吊机架顶部的第二齿轮、位于起吊机架靠近输送设备位置的第三齿轮;所述输送设备延伸到电解单元。
50、在上述的高纯铅板、铅砖生产工艺中,所述齿轮组还包括第四齿轮、第五齿轮;所述第四齿轮位于第一齿轮的斜上方;所述第五齿轮位于第一齿轮和第三齿轮之间;所述第一齿轮、第五齿轮、第四齿轮构成一个v字形轨迹;
51、所述链条的输送方向为依次经第一齿轮、第五齿轮、第四齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第一齿轮形成循环轨迹。
52、在上述的高纯铅板、铅砖生产工艺中,所述输送设备包括输送架、位于输送架两侧的输送链;所述输送链用于悬挂铅极板的吊耳;所述输送链通过一驱动轮驱动转动;所述输送链的上表面的高度高于第三齿轮的高度;所述驱动轮用于驱动输送链将铅极板从起吊设备输送到靠近电解单元的位置。
53、在上述的高纯铅板、铅砖生产工艺中,所述电解单元包括多个电解槽,所述输送设备上的铅极板通过车间内置的天车或起吊桁架移动到电解槽的对应位置,所述电解单元包括依次连接的沉降槽、过滤槽、配制槽;所述若干电解槽的底部通过管道连接至沉降槽;所述配制槽内的电解液通过机泵将电解液输送至各电解槽。
54、在上述的高纯铅板、铅砖生产工艺中,所述多个电解槽以串联的方式连接,上一电解槽通过溢流的方式将电解液导入到下一电解槽;第一个电解槽和配制槽连接;最后一个电解槽通过机泵和沉降槽连接;
57、本发明最大的优势在于,通过一套转盘系统实现铅阴极板、铅阳极板、铅砖的生产,铅阴极板、铅砖为高纯铅,铅阳极板为含杂质铅;通过模具单元生产铅阴极板、铅阳极板,通过电解单元生产高纯铅板,高纯铅板作为铅阴极板、铅砖的原料,所以整个系统是一个半闭环的系统,只需要在模具单元采用含杂质的铅的原料,输出的为铅砖,高纯铅在系统内流转。
58、本发明通过一个转盘实现了阳极板、阴极板、铅砖的同步生产,可有效提高生产效率、减少占地面积,该转盘的研发匹配了上述闭环、连续性生产的特点。
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