鐘 寶

（衡陽(yáng)水口山金信鉛業(yè)有限責(zé)任公司，湖南 常寧 421513）

鉛電解精煉生產(chǎn)時(shí)所需要的電能主要包括直流電和交流電兩種。其中交流電在生產(chǎn)過(guò)程中設(shè)備所消耗電能相對(duì)固定，對(duì)企業(yè)的影響無(wú)關(guān)緊要，但是直流電的消耗量占有很大的比重，如果不能有效地控制直流電能的消耗，使得電能消耗大，造成生產(chǎn)成本增加，直接影響著企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，一方面也可以直接判斷該企業(yè)在鉛電解精煉中的工藝技術(shù)水平還有待提高。

1 影響鉛電解精煉直流電耗因素分析

在鉛電解精煉過(guò)程中影響直流電耗的因素比較多，有現(xiàn)場(chǎng)操作管理、槽電壓、極距、電流效率以及電流效率析出周期等等因素的影響，它們之間相互關(guān)聯(lián)，相互制約。直流電耗、電流效率以及槽電壓三者間的關(guān)系如：直流電耗＝槽電壓/（鉛電化當(dāng)量×電流效率）×1000KWh。想要降低直流電耗就必須想辦法如何提高電流效率或是降低槽電壓兩個(gè)方向進(jìn)行研究。

1.1 關(guān)于槽電壓

槽電壓主要由電解液、接觸點(diǎn)、陽(yáng)極泥層和隔膜時(shí)的電壓降等部分組合而成，槽電壓對(duì)鉛電解精煉時(shí)能耗和析出鉛的數(shù)量具有十分重要的意義。通常情況下在實(shí)際鉛電解生產(chǎn)過(guò)程中槽電壓會(huì)在0.35V到0.55V之間浮動(dòng)。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中我們要緊緊圍繞這幾個(gè)關(guān)鍵性的因素，科學(xué)地有針對(duì)性地進(jìn)行降低槽電壓，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)降低直流電耗的目標(biāo)。根據(jù)大多工廠實(shí)踐得知，電解液電壓降在槽電壓中占比約55%左右；然而，電解液的成分直接影響著電解液電壓降。科學(xué)合理地控制游離硅氟酸的濃度，可以大幅度提高電解液的導(dǎo)電性能，從而達(dá)到降低電解液電壓降的目的。電解液中的添加劑會(huì)隨著生產(chǎn)時(shí)間的延長(zhǎng)而慢慢地老化，進(jìn)而使電解液的電阻越來(lái)越高，因而槽電壓也會(huì)越來(lái)越大，最終直流電耗也就隨之增大。如果電解液的溫度過(guò)低，它的溶解的速度就大大降低。同極中心距越小，槽電壓也會(huì)越小，同極中心距越大，槽電壓也會(huì)越大。在電解的過(guò)程中陽(yáng)極的表面會(huì)形成陽(yáng)極泥層，該層也會(huì)使一部分電壓得到降低；但是隨著電解時(shí)間越來(lái)越長(zhǎng)，陽(yáng)極泥層會(huì)隨之增加，電阻也就隨之增加進(jìn)而使電壓降也增加。在電解的過(guò)程中，電極如果極化也會(huì)使槽電壓升高進(jìn)而使直流電能耗增加。

1.2 關(guān)于電流效率

電流效率一般會(huì)受到陰極質(zhì)量和極間短路的影響。目前陰陽(yáng)極制造已經(jīng)由傳統(tǒng)的手工作業(yè)轉(zhuǎn)換成制造機(jī)組作業(yè)，這樣使極處的質(zhì)量得到了大幅度的提升，電流效率也得到了很大的提高。陽(yáng)極的表面不平整有飛邊毛刺或厚度不均勻等都會(huì)直接影響到電流的分布情況，最終導(dǎo)致各種不良的反應(yīng)。在實(shí)際鉛電解精煉過(guò)程中，電解槽漏電或是電解液循環(huán)系統(tǒng)等均會(huì)影響到電流效率。

2 淺析鉛電解精煉直流電耗的有效途徑

2.1 要合理控制生產(chǎn)條件

管控好鉛電解精煉，是企業(yè)獲得高效發(fā)展的重要根基，因此要全面掌握以及合理管控生產(chǎn)條件。為做好鉛電解精煉工作，應(yīng)當(dāng)做好以下幾方面管控：①嚴(yán)格管控電解液中酸鉛比例；由于實(shí)際鉛電解精煉時(shí)，其電解液所具有的導(dǎo)電效率和Pb2+是相反關(guān)系，當(dāng)Pb2+高時(shí)，電解液導(dǎo)電率低，反之亦然，由此必須合理管控酸鉛比例；實(shí)際生產(chǎn)表明，在進(jìn)行鉛電解精煉時(shí)，采取較高的電流密度、游離酸濃度設(shè)定為（105±5）g/L以及將鉛離子濃度設(shè)定為（65-75）g/L辦法，能大大降低生產(chǎn)耗電量，為企業(yè)節(jié)約生產(chǎn)成本，獲得更高效益。②有效增加其電解液中溫度；在進(jìn)行鉛電解精煉時(shí)，冬天氣溫低，采用升溫設(shè)備增加其電解液溫度，此舉將大大使得電解液粘度變低，讓其中的離子得以快速擴(kuò)散，增加電解液溫度，還能為電解液進(jìn)一步提升導(dǎo)電性能；夏天氣溫高，采用降溫設(shè)備降低其電解液溫度，將大大降低添加劑用量，能有效降低電解液電阻。實(shí)踐表明，通常將電解液溫度設(shè)定約為四十五度能較好平衡電解液比電導(dǎo)。③科學(xué)管理電解液中循環(huán)速度；電解液中循環(huán)速度的科學(xué)合理性，能有效減少生產(chǎn)過(guò)程中能耗使用量，為企業(yè)取得可觀利益；合理的電解液循環(huán)速度管控，能使得更好的管理電解液中兩級(jí)之間的濃差極化，同時(shí)還能實(shí)現(xiàn)電解液溫度及其分布更加均勻，實(shí)際中通?？蓪⑵渌俣仍O(shè)定為25L/min至35L/min。

2.2 科學(xué)適量使用添加劑

在鉛電解過(guò)程中較為常用的添加劑主要有動(dòng)物膠和木質(zhì)磺酸鈉，但是添加了氨基乙酸會(huì)使電解液的導(dǎo)電性能降低，進(jìn)而使耗電量增大。因此，在精煉過(guò)程中要選擇符合標(biāo)準(zhǔn)的堿性和氧化精煉。實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，科學(xué)地使用添加劑的配比量能有效地改善鉛的析出形態(tài)，還能提高電流效率和減少電能消耗。

2.3 有效地對(duì)陽(yáng)極質(zhì)量進(jìn)行控制

（1）就物理規(guī)格方面。在鉛電解的實(shí)際生產(chǎn)中，陽(yáng)極的表面要求平整沒(méi)有毛刺且厚度要均勻沒(méi)有雜質(zhì)。尤其是在導(dǎo)電棒和陽(yáng)極的接觸點(diǎn)，一定要確保接觸面積足夠大且接觸面積要足夠光滑方能達(dá)到全面降低電阻的目的。

（2）就化學(xué)成分方面。在對(duì)陽(yáng)極的控制中，錫、銻、砷三種元素的含量分別低于0.1%、1.5%、0.3%時(shí)，陽(yáng)極泥較為疏松、孔較多，這樣可以有效地減少陽(yáng)極的鈍化和降低電能的消耗,但銻含量低于0.6%時(shí)陽(yáng)極泥易脫落。在實(shí)際鉛電解時(shí)有的陽(yáng)極泥會(huì)沉淀在槽底，如果越積越多會(huì)影響到鉛的質(zhì)量和電流效率，因此一定要及時(shí)定期清理槽底的陽(yáng)極泥。

2.4 降低電阻

①要及時(shí)對(duì)線路的連接處進(jìn)行清洗和涂抹導(dǎo)電膏，防止接觸點(diǎn)發(fā)熱；②在出裝槽時(shí)用砂紙對(duì)導(dǎo)電銅棒進(jìn)行打磨且要用清水進(jìn)行沖洗；③要不斷加強(qiáng)鉛電解精煉現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)的組織和管理。在鉛電解精煉過(guò)程中科學(xué)有效地對(duì)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)和組織和管理進(jìn)行控制，可以很好地降低生產(chǎn)成本，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。在實(shí)際鉛電解過(guò)程中一定要及時(shí)有效地確保出裝槽的質(zhì)量并嚴(yán)格把控好電解中的各個(gè)環(huán)節(jié)中的各項(xiàng)參數(shù)，且陰陽(yáng)極的橫向排列和縱向排列一定要對(duì)正，要不斷強(qiáng)化電解過(guò)程中各個(gè)環(huán)節(jié)間的組織作用和管理水平，切實(shí)保障電解中的生產(chǎn)環(huán)境和質(zhì)量要求，為電解提供最優(yōu)質(zhì)的生產(chǎn)條件。

3 結(jié)語(yǔ)

鉛電解精煉過(guò)程中直流電耗占有很大的比重，在現(xiàn)今盛行節(jié)能降耗的新形勢(shì)下，運(yùn)用科學(xué)有效的方法降低鉛電解精煉中直流電耗，可有效降低企業(yè)生產(chǎn)成本，從而實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益目標(biāo)，促進(jìn)企業(yè)可持續(xù)發(fā)展。