银电解车间酸雾治理研究与槽体设计

刘 超, 王光忠, 赵红浩

(河南豫光金铅集团, 河南 济源 459000)



银电解车间酸雾治理研究与槽体设计

刘 超, 王光忠, 赵红浩

(河南豫光金铅集团, 河南 济源 459000)

大规模生产白银的企业多数采用银电解的方法，该法生产电解银粉所采用的电解质是由硝酸和硝酸银组成的混合液，在电解的过程中有酸雾形成，车间环境较差，河南某企业通过对电解槽体和抽风系统进行一体化设计改造，极大的改善了车间环境，该设计的方法和思路对相关企业具有一定的借鉴意义。

银电解； 酸雾； 治理； 改造

银电解是在通直流电的情况下，将价态不同的各种金属离子，在不同的电解电压下依次析出的过程，该过程中会产生硝酸雾，这些酸雾漂浮在车间内造成车间工作环境恶劣。目前，国内银电解生产车间都存在硝酸酸雾，车间环境较差，本文详细介绍了河南某金银冶炼厂银电解车间酸雾的治理生产实践，这种将电解槽体进行抽风改造的方法和设计思路对其他需改善车间酸雾状况的企业具有很好的借鉴作用。

1 生产现状

1.1 电解液技术参数

根据各生产厂家电解工艺的不同，电解液技术参数也有很大差别，公司电解液硝酸控制在10 g/L左右，温度一般控制在35～50 ℃，属于高酸度高密度电解工艺，电解过程中酸气挥发现象较重。

1.2 车间通风设备配置

电解车间长42 m、宽15 m、高7 m，车间顶部有6台功率为2.2 kW的防爆轴流风机，风叶为玻璃钢材质，硝酸雾经直流风机直接排空，该通风配置噪声大、电耗高、效果差。另外由于车间内湿度大、温度高，设备锈蚀严重，设备的性能及使用寿命降低。其次，工人在有较大酸雾的车间内工作，长时间佩戴防毒面具很不方便，职工都不愿意佩戴，而佩戴一般的防尘口罩防酸雾效果不佳，影响身体健康，严重时可造成呼吸系统病变。

2 酸雾形成原因及特点

电解车间内的酸雾的大小主要受以下几个方面影响：

(1)电解温度。电解液温度高，硝酸挥发快，车间酸雾大，反之，酸雾就小。

(2)电解酸度。电解液酸度高，硝酸挥发快，车间酸雾大，反之，酸雾就小。但在实际生产过程中电解液的酸度不能太低，酸度过低，很容易造成电解液中局部酸度过低，部分有害杂质水解析出，影响银粉质量。

(3)排风扇功率。排风扇功率大，车间换气快，车间酸雾小。

(4)抽风系统安装位置。

因二氧化氮气体比空气密度大，在没有外力的作用下，二氧化氮气体从液面出来后顺势向上飘动一段距离，降落到地面。若排风扇在车间顶部或着底部，且排风扇功率过小，有可能造成二氧化氮滞留在人的身高区间内，严重影响职工的身心健康。

如果在槽体液面处有抽风装置，可将排出的气体及时收集起来，车间环境可得到大大改善。

3 技术改造

针对车间酸雾产生的原因及酸雾自身特点，进行了以下三项技术改进。

3.1 稳定电解液温度

缩小电解过程温度控制范围。①银电解液本身不用加热，其温度由化学反应维持，通过改变电解液循环速度，可调节电解液的温度；②在电解液内部架设降温管道，降温管采用PVC材质；③在电解槽内部架设搅拌装置，使电解过程中产生的热量迅速扩散。

3.2 稳定电解液酸度

降低电解液酸度，但酸度过低，电解液中Bi(NO3)3容易生成BiONO3沉淀，其反应方程式为

反应进行的方向和程度受Bi3+浓度和H+浓度的影响。由于该反应为可逆反应，当Bi3+浓度升高，或当酸度降低，将使水解反应向右进行，生成的BiONO3沉淀增多，进入银粉的铋含量相应增加。而当增加H+浓度时，沉淀溶解，反应将向左进行，电解液中Bi3+浓度增大。

3.3 制定在液面对电解酸气抽风的装置

设计制作槽体和抽风系统一体的抽风装置。

4 新电解槽结构设计

该厂技术人员参照嵌入式抽油烟机的工作原理，对银电解酸气抽风吸收系统进行研究和探索，摸索嵌入式酸雾吸收银电解槽，其设计原理、原则、结构、操作方法如下：

4.1 原理

在风机作用下使电解液表面形成负压，通过通风系统回收从电解液里挥发出的硝酸酸雾，达到优化工作环境和回收电解液的目的。

4.2 原则

(1)有效的改进电解槽，通风效果更强，阻止电解液挥发进入工作环境。

(2)新电解槽不影响出装槽、查槽等在电解过程中必须的工作，工作效率不受影响。

(3)设备制作维修简单。

(4)采用电解槽与通风系统一体的结构。

4.3 结构

该电解槽槽体结构见图1。

图示箭头方向为气流方向图1 电解槽气流方向示意图

在风机作用下，电解液表面形成负压，电解液表面的酸性挥发气体被抽入到电解槽上的空心隔板中，空心隔板内的酸性气体汇集后进入两侧通风道，最后进入槽体端头设置的通风道汇集箱内，酸性气体从通风道汇集箱出来进入通风管道内，通风管道的下端设有冷凝液箱，冷凝液可从冷凝液箱底部排放阀排出，出来的气体经过不锈钢风机进入净化吸收塔被中和后排放，详见图2。

1-电解槽槽体； 2-通风管道； 3-冷凝液箱； 4-冷凝液排放阀； 5-不锈钢风机； 6-净化吸收塔图2 电解槽抽风改造示意图

5 结论

与原系统相比，新电解槽具有以下优点：

(1)新电解槽槽体与通风系统为整体结构，通风系统隐藏在导电板下方、不影响出装槽、查槽等在电解过程中必须的工作；

(2)使用改进后的装置后，通风装置通风效果好，电解液挥发气不能进入工作环境，环保改进成本较低；

(3)使用此电解槽后，原有的通风系统厂房排风扇可取消，降低了噪音污染；

(4)电解液挥发气被回收后经过处理可以再利用，减少浪费；

(5)在通风管道中未冷凝的电解液挥发气经过净化塔后，酸性气体被中和后排放，不污染大气；

(6)电解槽及通风系统均采用316L不锈钢材质，不被酸性电解液腐蚀而造成电解液和成品银粉被污染；

(7)设备制作维修简单。

综上所述，该电解抽风系统改造能有效的改善银电解车间内酸气污染情况，大大改善职工的工作环境，对冶炼企业进行清洁化生产具有借鉴意义和推广价值。

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[2] 张晓涛.银电解槽的设计改进剂优化[J]. 有色设备，2012，(2):22-24.

[3] 王青,薄保春,魏东.银电解精炼中铋的行为分析[J]. 黄金,2002,(11):35-38.

[4] 苏志国. 分体嵌入式抽油烟机[P]. 中国专利:CN2856785,2007.

[5] 黄安奎，陈安林，章珏瑞. 一种嵌入式油烟机 [P]. 中国专利:CN201110006434,2010.

美铝将关闭在巴西仅存的一座冶炼厂

美国铝业(Alcoa Inc)将关闭在巴西仅存的一座冶炼厂，因金属价格疲软而能源成本高。这家冶炼厂是在过去一年中巴西关闭的第三家，该国冶炼厂数量自2010年的6家降至仅2家。该冶炼厂关闭将令巴西年产量降至90万t以下，去年巴西铝产量为962 000 t，为1990年以来的最低水平，较2013年下降25%，并远低于其加工业需求。

产量下滑将增加巴西对进口的依赖，因其大型包装行业增长，潜在地将亚洲及中东的进口商的供应自北美市场转移过来。2014年1～9月间，巴西进口306 400 t原铝及铝合金，较2013年同期的78 100 t大幅增长。

疲弱的期货价格已经促使美铝及其他企业关闭冶炼厂，集中在高收益、高附加值的产品上来迎合汽车行业不断增长的需求。美铝表示将重新审查其50万t年产能以及280万t的氧化铝冶炼产能，因其扩大在沙特阿拉伯的大型低成本冶炼厂。

挪威海德鲁(Norsk Hydro)年产能46万t的Barcarena工厂，以及CBA旗下年产量47.5万t的Sorocaba冶炼厂是巴西现在仅存2家冶炼厂。

印度将开发300万t稀土项目

印度国有稀土公司计划投资7 200万美元(约4.5亿元人民币)开发一处储量约300万t的稀土项目，预计将降低一些稀土进口国对中国的依赖。该新工厂将从位于奥里萨邦海滩470 km处的1亿t海滩砂重矿物中提取稀土原料。印度稀土行业的一系列新动向表明，作为全球第二大稀土生产国，印度已决定增加稀土产量。

印度近期的稀土元素金属进口增加，意味着印度国内稀土需求的提升。而中国近期取消钨、钼出口配额限制，令市场猜测稀土出口配额也将放松，从而刺激印度加快开发稀土产量。

目前，中国稀土产量占全球总产量90%以上，印度增加稀土产量可降低其他国家对中国稀土的依赖。不过该重砂稀土的开采能在多大程度上印象全球稀土价格，将取决于其最终的开采量，而且目前该新工厂仍未启动生产，短期内仍难以对国内稀土市场造成大的影响。

Acid mist treatment and cell body design of silver electrolysis workshop

LIU Chao, WANG Guang-zhong, ZHAO Hong-hao

The majority of large scale company of silver production are using the method of silver electrolysis. Adopting this method to produce electrolytic silver power, electrolyte is a mixture composed of nitric acid and silver nitrate, acid mist forms in the electrolysis process with poor workshop environment. Through the integration design transformation of the electrolytic cell body and ventilation system, the workshop environment was greatly improved at a enterprise in Henan. This design method and thought provide certain reference for enterprises related.

silver electrolysis; acid mist; treatment; transform

刘超(1980—)，男，河南新安人，冶金工程师，主要从事贵金属的生产和技术管理工作。

2014-- 06-- 12

TF832

B

1672-- 6103(2015)03-- 0057-- 03