鉛電解工藝參數的控制策略分析

李占林

青海西豫有色金屬有限公司 青海格爾木 816000

鉛電解工藝是相對復雜的工藝流程，其工藝實施過程中，影響電解工藝的主要因素也比較多，其中在電解過程中，電流密度、電解溫度、電解液循環量等因素指標對于鉛電解的效率有非常重要的影響。而在當前鉛電解工藝研究過程中，針對鉛電解工藝中各項指標影響進行分析研究，能夠在最大程度上完成對鉛電解工藝進行優化，保證鉛電解工藝實施更加有效。

1 鉛電解工藝參數試驗準備

本文筆者所在試驗研究組，為了良好的研究鉛電解工藝實施，組織設計了鉛電解工藝參數試驗，以下是試驗的具體內容總結；

1.1 鉛電解工藝試驗材料準備

在鉛電解工藝試驗實施的過程中，試驗材料的準備非常重要，是試驗良好實施的基礎工程。①試驗中選擇國標1#電鉛制作始極片，采用的鉛材料則是使用冷卻熔析方法處理的鉛陽極板，其中鉛極板已經做好了處理，在實際的電解鉛極片中，主要成分包括鉛、微量銅元素、銻元素以及砷元素。其分配比例為98.5%、0.01%、0.57%以及0.08%。②試驗中選擇使用外購電解液。外購電解液成分中包括有總酸、游離酸、鉛元素和銅元素等，在一定程度上能夠良好完成電解工作。③試驗中選擇使用0.6kg/t的骨膠作為試驗添加劑、同時選擇使用β-萘酚材料作為添加劑。④試驗電解過程中，選擇設計電解陰影面積達到69mX72cm，同級中心距也達到了100mm。⑤具體試驗過程中選擇使用OCS-XE-DCE-5型號的電子吊鉤稱、HSB-LED-50型號的電磁流量計以及玻璃溫度計等設備[1]。

通過良好試驗材料和試驗設備準備，保證鉛電解試驗能夠良好的進行。

1.2 鉛電解工藝試驗方法準備

試驗過程中選擇試驗對比方法進行鉛電解。試驗主要分為兩個部分進行操作。其一，試驗中1#電解系統進行一次電解試驗，電解過程中設計電解周期在3d左右，其二，實際的電解試驗過程中，應該注重電流密度、電解溫度以及電解液循環量不通過條件下的電解試驗，通過試驗后觀察鉛析出量，并同時計算出電流效率，進行具體的工藝參數分析。通過合理的試驗方法設計，保證鉛電解工藝試驗能夠良好的進行，從而提升鉛電解工藝。

2 鉛電解工藝參數試驗結構具體分析

2.1 電流密度對電流效率的影響分析

電路密度是影響鉛電解工藝中電流效率的主要因素之一，在實際的鉛電解試驗中，試驗分析了電流密度對電流效率的影響。在具體試驗中，設計電解溫度在普通42℃溫度下，電解液循環量22L/min，分析了不同電流密度情況下，電流效率的變化情況，其具體試驗數據結構圖繪制如圖1所示。通過圖1可以發現在實際的試驗過程中，電解溫度和電液循環量不發生變化，電流密度增加其鉛電解試驗中的電流效率隨之減少，其中在電流密度為160A/m-2時，電流效率達到最高的96.5%，而在電流密度為230A/m-2時，其電流效率達到了93.5%。并且在具試驗中發現，200A/m-2電流密度是電流效率下降的轉折點，其電流效率下降速度最快，而在電流密度下鉛離子放電速度有所減少，所以在實際的電解試驗中，確定使用到中度電流密度最為適宜，而以200A/m-2為基準而言，選擇180A/m-2電流密度最佳[2]。

2.2 電解溫度對電流效率的影響分析

電解溫度對電流效率也有非常重要的影響，在實際的電解試驗展開過程中，設計電解液循環量以及電力密度穩定，其中電流密度設計最為適宜的180A/m-2，而電解溫度設計使用為22L/min，以下是對不同電解溫度條件下，電流效率的具體分析，其數據統計結果如圖2所示。

根據圖2可以發現在實際的試驗過程中，電流效率隨著電解溫度的增高而增高，其電解溫度為32℃時，電流效率最低為90.5%。并且在實際的試驗溫度達到44℃時，其電流效率增速開始發壞，其主要是由于溫度過高時，其電解液中的骨膠材料會出現一定的老化問題，從而影響到實際的電流效率發揮。而根據試驗而言，在當前的電流效率而言，選擇電解溫度在45℃左右，為最佳事宜溫度。

2.3 電液循環量對電流效率的影響分析

電液循環量也是鉛電解試驗過程中非常重要的影響因素，所以在具體的試驗中固定了電解溫度以及電流密度，其中電解溫度選擇設計為42℃而電流密度設計為180A/m-2，以下是對不同電液循環量條件下，電流效率的影響分析，圖3為具體數據統計圖。根據圖3可以發現，在電解也循環量發生變化的過程中，電流效率也發生了一定程度的變化，其電解液循環量增加電流效率也呈現上升趨勢，并且在電解液循環量最大增大到24L/min時，其電流效率增大到最佳效果，其電流效率達到了96%。并且從圖3中也可以看出，18L/min-22L/min電流循環流量時，其電流效率增加最為快速，而到22L/min電流循環效率之后，其電流效率增加速度有所放緩，其主要是電解液循環量逐漸趨于穩定。所以，根據試驗研究可以發現，22L/min電解液循環量最適合現代電解當中應用，有助于鉛電解工藝參數提升，其工藝效果也比較明顯[3]。

3 結語

本文筆者通過試驗，分析了電解液循環量、電解溫度以及電流密度對電流效率的影響。在實際的鉛電解過程中，選擇42℃電解溫度、22L/min電解液循環量以及180A/m-2電流密度作為鉛電解工藝的參數，能夠保證鉛電解工藝實施效率更高，從而保證其能夠具有良好的效應。