[发明专利]一种低铅电解金属锰的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及金属锰的生产，尤其是一种低铅电解金属锰的生产方法。

背景技术

在现有工业生产电解金属锰中，采用不锈钢板作为阴极，铅锑锡银四元合金作为阳极，使用硫酸锰和硫酸铵的水溶液作为电解液并加入抗氧剂进行电解，使电解金属锰在阴极上折出。

目前抗氧剂主要采用二氧化硒(SeO₂)或二氧化硫(SO₂)，但前者作抗氧剂时电解金属产品中铅(Pb)含量达30～60ug/g，硒(Se)含量达0.05～0.07％。后者作抗氧剂时电解金属产品中铅(Pb)含量达40～80ug/g，硫(S)含量达0.04～0.06％。二氧化硒(SeO₂)属于剧毒品，生产过程控制管理严格，而二氧化硫有毒，具有强烈刺激性气味，在生产中对人体危害较大。

除上述两种抗氧剂外，还有采用羟酸、甘油、蚁酸、碲酸、甲醛、硫氰酸盐、酒精、柠檬酸、醋酸铵和草酸铵等，这些抗氧剂加入电解生产出的电解金属锰产品中铅(Pb)含量达60～150ug/g，且阴阳极电流效率低，产品中杂质含量高。

在高端合金产品生产中对电解金属锰中铅含量要求低于5ug/g。上述抗氧剂加入进行电解生产低铅电解金属锰产品已经不能满足。

发明内容

本发明的目的是提供一种试剂作抗氧剂电解进行生产低铅电解金属锰的生产方法，使电解金属锰中铅含量低于5ug/g，满足高端合金产品生产中对电解金属锰产品的要求。

本发明的技术方案：

为达到上述目的，拟出如下解决上述问题的方法，也就是阴极电流密度控制在350-400A/m²和阳极电流密度控制在600-700A/m²时，采用硫酸高铈[Ce(SO₄)₂·4H₂O]作抗氧剂电解进行生产低铅电解金属锰的生产。

此外，本发明的特征还有，电解装槽前阴极室电解液中硫酸高铈(以Ce计)浓度控制在5-15ug/g，二氧化硒(以Se计)浓度控制在1-5ug/g。

此外，本发明的特征还有，电解进液硫酸锰溶液中硫酸高铈(以Ce计)浓度控制在10-19ug/g，二氧化硒(以Se计)浓度控制在1-5ug/g，电解生产的电解金属产品铅(Pb)含量4.1-5ug/g。

此外，本发明的特征还有，电解进液硫酸锰溶液中硫酸高铈(以Ce计)浓度控制在20-29ug/g，二氧化硒(以Se计)浓度控制在1-5ug/g，电解生产的电解金属产品铅(Pb)含量3.1-4ug/g。

此外，本发明的特征还有，电解进液硫酸锰溶液中硫酸高铈(以Ce计)浓度控制在30-39ug/g，二氧化硒(以Se计)浓度控制在1-5ug/g，电解生产的电解金属产品铅(Pb)含量2.1-3ug/g。

此外，本发明的特征还有，电解进液硫酸锰溶液中硫酸高铈(以Ce计)浓度控制在40-49ug/g，二氧化硒(以Se计)浓度控制在1-5ug/g，电解生产的电解金属产品铅(Pb)含量1.1-2ug/g。

此外，本发明的特征还有，电解进液硫酸锰溶液中硫酸高铈(以Ce计)浓度控制在50-70ug/g，二氧化硒(以Se计)浓度控制在1-5ug/g，电解生产的电解金属产品铅(Pb)含量≤1ug/g。

此外，本发明方法的特征还有，电解进液硫酸锰溶液(以Mn²⁺计)浓度控制在34-36g/l，硫酸铵浓度控制在105-115g/l。

此外，本发明方法的特征还有，电解过程中阴极室pH值控制在7.5-8.5，硫酸锰溶液(以Mn²⁺计)控制在13-16g/l，温度控制在40-45℃，电解周期为24小时。

本发明所提供的是，在上述硫酸高铈(以Ce计)浓度、二氧化硒(以Se计)浓度、硫酸锰浓度及硫酸铵浓度条件下进行电解生产低铅电解金属锰的方法，电解生产的电解金属锰产品铅含量≤5ug/g。

本发明的优点：

1、本发明生产的电解金属锰产品中铅含量小于5ug/g，均低于传统工艺生产的产品中铅含量10倍以上。

2、本发明所用抗氧剂硫酸高铈比传统工艺抗氧剂二氧化硒或二氧化硫毒性低，生产中使用安全，对人体危害较小，存贮方便。

3、本发明单板产量略高于传统生产工艺，可以在相同的公用设备装置下提高设备的利用率，减少公用设备的投资。