Page 136 - 《精细化工》2023年第2期

·358· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 40 卷

中铜杂质净化效果的影响。 为，向配制好的 5 mmol/L 甲磺酸铅电解液中分别加
1.2.4 废铅膏湿法回收流程 入一定量的铜标准溶液，得到含质量浓度为 0~
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废铅膏湿法回收过程中，将甲磺酸和取自河南 20 mg/L 的 Cu 系列电解液，图 3 为含不同质量浓
豫光金铅的废铅膏混合，加入理论物质的量 1.05 倍的 度 Cu 的甲磺酸铅电解液的循环伏安曲线。由图 3a
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H 2O 2 用于 PbO 2 的转化，在 25 ℃、转速 400 r/min 的 可知，在电位 0 V 左右可看到铜的氧化峰，说明有
条件下反应 90 min，过滤获得浸出液并进行电解。 铜单质析出。由图 3b 可知，随着 Cu 质量浓度的
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在废铅膏的回收过程中，溶液处于闭环循环状态。 增加，铜的氧化峰逐渐变大，说明铜的析出随着
图 2 为单次循环流程示意图。 Cu 质量浓度的增加而变得更加严重。由图 3c 可
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知，随着 Cu 质量浓度的增大，铅的还原峰逐渐正
移，表明铜的加入使铅的沉积变得更加容易。
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同时，Cu 的加入也会对电解过程中的电流效
率、能耗以及纯度造成影响，在 0.8 mol/L 甲磺酸
铅和 0.6 mol/L 甲磺酸的电解体系中加入不同质量
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浓度的 Cu ，以 250 A/m 进行恒电流电解。图 4
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为 Cu 质量浓度对电沉积过程中电流效率、能耗和
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电沉积铅纯度的影响。由图 4a 可知，随着 Cu 质
量浓度的增加，电解铅的电流效率略有降低，由
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99.99%下降到 96.81%，能耗随着 Cu 质量浓度的

增加而略有增加，但总体影响不大。由图 4b 可知，
图 2 单次循环的甲磺酸体系废铅膏清洁回收流程图 少量 Cu 的加入就对沉积铅的纯度有较大的影响，
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Fig. 2 Flowchart of clean recovery technology for fine
lead from waste lead paste with methanesulfonic 电解铅的纯度随着铜质量浓度的增加而降低，当
acid in one cycle Cu 质量浓度为 2 mg/L 时，电沉积铅的纯度为
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2 结果与讨论 99.994%，当质量浓度增加到 4 mg/L 时，电沉积铅的
纯度降低为 99.989%，低于 GB/T 469—2013 中的 1
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2.1 Cu 在甲磺酸铅电解液中的电化学行为 号电解铅纯度。因此，为了得到高纯度电解铅，电
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为探究 Cu 在甲磺酸铅电解液中的电化学行 解液中 Cu 的质量浓度应控制在 2 mg/L 以下。

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图 3 加入不同质量浓度 Cu 的甲磺酸铅电解液的循环伏安曲线（a）；–0.15~0.10 V 处放大的循环伏安曲线（b）；
–0.54~–0.48 V 处放大的循环伏安曲线（c）
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Fig. 3 Cyclic voltammetry curves of Pb(MSA) 2 electrolyte with different mass concentrations of Cu (a); Enlarged cyclic
voltammetry test diagram at –0.15~0.10 V (b); Enlarged cyclic voltammetry test diagram at –0.54~–0.48 V (c)