粗铅电解精炼及提纯铅性能研究.pdf

硕士学位论文粗铅电解精炼及提纯铅性能研究INVESTIGATIONOFELECTROLYTICREFININGOFCRUDELEADANDTHEPERFORMANCEOFREFINEDLEAD王艳辉2009年10月国内图书分类号::10213国际图书分类号::公开工程硕士学位论文粗铅电解精炼及提纯铅性能研究工程硕士研究生:王艳辉导师:戴长松教授申请学位:工程硕士学科:化学工程所在单位:哈尔滨光宇蓄电池股份有限公司答辩日期:2009年10月21日授予学位单位:哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:.::WangYanhuiSupervisor::MasterofEngineeringSpecialty:ChemicalEngineeringAffiliation:HarbinCoslightStorageBatteryCo.,ltdDateofDefence:October21,2009Degree-Conferring-:HarbinInstituteofTechnologyInstitution哈尔滨工业大学工程硕士学位论文摘要本文综述了粗铅电解精炼技术的研究现状,并对粗铅电解精炼工艺的技术参数进行了优化,然后将实验得到的电解铅与商业电解铅进行了制备板栅合金、铅粉、铅膏、极板和组装VRLA的对比研究。首先,通过研究了电解液的成分、电解液添加剂的补加量、电流密度、电解液的循环速度、阴阳极的距离和槽电压等工艺参数对电解精炼铅的质量和电能消耗等因素的影响,结果表明,氟硅酸浓度越高电解液的比电阻越低,在氟硅酸浓度一定的情况下,铅离子浓度越低电解液的比电阻越低,并确定较优的电解精炼工艺:电解液中总的氟硅酸浓度为180g/L;游离氟硅酸浓度为100g/L;铅离子浓度到为95g/L;;;电解电流密度为185A/m;阴阳极的距离为75mm;电解液的循环周期为4h,并定期采用钢丝刷对电接点进行抛光处理,在电接点处涂抹甘油防止氧化。与传统工艺相比,采用改进后的工艺,,可降低直流电能消耗20kWh/t析出铅以上;析出电解铅的合格率由20%提高到100%;%;年电解铅的产能提高了13%;。其次,采用直读光谱仪对改进工艺制备的电解铅与外购的电解铅进行了对比研究,结果表明,采用改进工艺制备的电解精炼铅,其杂质含量满足国标一号电解铅的要求,不需要再进行火法精炼去除超标的杂质,降低了对环境的污染,同时能够提高生产效率、降低电能消耗;且电解精炼铅制备的板栅合金和铅粉亦与商品的电解铅制备的板栅合金和铅粉就合金成分、杂质含量、铅粉的氧化度等方面没有质量区别。XRD,SEM和化学分析结果表明,采用改进工艺制备的电解精炼铅和商品电解铅制备的铅膏和极板的结晶结构、形貌和化学成分等方面均没有明显的区别。充放电测试结果表明,电解精炼铅和商品电解铅制备的VRLA电池在容量保存率、放电容量、循环寿命、内阻等方面几乎没有差别。结果表明,采用改进工艺生产的电解铅完全可以直接用于阀控密封铅酸蓄电池的生产。关键词:铅酸电池;板栅材料;电解精炼-I-哈尔滨工业大学工程硕士学位论文AbstractInthispaper,developmentofelectrolyticrefiningofcrudeleadwassummarized,,ceruse,diachylon,polarplate,,ponentoftheelectrolyte,additionamountofelectrolyteadditive,currentdensity,andcycletimeofelectrolyte,thedistancebetweencathodeandanode,voltageofelectrobath,andothertechnicalparamet