用甲基磺酸體系電積鉛試驗研究

祖壯志，謝 鋒，張 壯，王 偉，潘志剛，劉孝偉，衡振平，姬利紅

(1.東北大學 冶金學院，遼寧 沈陽 110819；2.安徽超威電源有限公司，安徽 池州 247100；3.鄭州金泉礦冶設備有限公司，河南 鄭州 450000)

廢鉛酸電池由廢電解液、板柵、鉛膏、塑料外殼組成[1-2]。其中，廢鉛膏中含有硫酸鉛、氧化鉛、二氧化鉛及金屬鉛[3-4]，可以采用火法或濕法對其處置。火法產生含鉛煙塵及SO2，易造成環境污染[5]。濕法主要有固相電解法[6]、氯鹽體系熔鹽電解法[7]、硅氟酸或硼氟酸體系電積法[8]及甲基磺酸(MSA)體系電積法[9-10]。固相電解法能耗較高、耗時長；氯鹽體系熔鹽電解法與硅氟酸或硼氟酸體系電積法均會腐蝕設備，易造成環境污染及危害；而甲基磺酸體系是一種“綠色”體系，其導電率高[11]，穩定性好[12]，毒性低，沸點高，已廣泛用于Cu[13-14]、Ni[15]等金屬電解及錫等金屬電鍍[11,16]中。目前，對于鉛電積研究主要集中在槽電壓、電流效率和能耗等方面，尚未見不同電積條件對陰、陽極反應的影響方面的研究。

試驗研究了以甲基磺酸體系電積鉛，考察了磷酸及木質素磺酸鈣用量、溫度、極間距、電解液循環速率、電流密度、游離甲基磺酸濃度、鉛離子濃度對電流效率、槽電壓、能耗和陰、陽極電位的影響，以期為從廢鉛酸電池中回收鉛提供參考。

1 試驗部分

1.1 試驗原料及試劑

電解液：廢鉛膏的MSA溶液浸出液，主要成分為甲基磺酸鉛，以氧化鉛和MSA溶液配制甲基磺酸鉛電解液。

陽極為石墨板，陰極為316 L不銹鋼。

甲基磺酸(質量分數為99%)、氧化鉛、磷酸、木質素磺酸鈣和無水乙醇，均為分析純。……