專利名稱：一種抑制電積過程中酸霧擴(kuò)散的產(chǎn)品及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種抑制電積過程中酸霧擴(kuò)散的產(chǎn)品及方法，屬于濕法冶金技術(shù)研究領(lǐng)域中溶液處理部分。
背景技術(shù)：
電積過程是銅鉛鋅等有色金屬濕法冶煉過程中的關(guān)鍵工序之一，該工序通過電解槽陰陽極之間發(fā)生的氧化還原反應(yīng)而使目的金屬離子以高純狀態(tài)在陰極得到析出。在電積系統(tǒng)中，陰陽兩極間主要發(fā)生如下反應(yīng):陽極:20丑=-^2+H2O+ Ie 陰極:Me2++2e = Me0。如反應(yīng)所示，陽極反應(yīng)產(chǎn)生氧氣，隨著氧氣從電解液中溢出，部分硫酸也會被夾帶出來，加之電積過程需要加熱，且該過程反應(yīng)中也會產(chǎn)生一些熱量，這會使酸的揮發(fā)性增大。夾帶和揮發(fā)的酸擴(kuò)散到空氣中就形成了酸霧。這樣將導(dǎo)致電積車間空氣中酸霧彌漫，破壞了車間內(nèi)的操作環(huán)境，加大了車間設(shè)備的腐蝕程度，更是危害了操作工人的身體健康。各濕法冶煉企業(yè)和相關(guān)科研機(jī)構(gòu)為了解決電積過程中酸霧擴(kuò)散的問題而采用了多種方法，如水吸收法、堿吸收法 和固體吸附法等等，這些方法各有其優(yōu)點(diǎn)，但均投資較大，操作繁瑣。采用酸霧抑制劑可以較為有效地抑制酸霧擴(kuò)散，但目前所使用的酸霧抑制劑均在不同程度上存在著成本較高、消耗量大、熱穩(wěn)定性差等缺陷。而采取在電解槽中加入聚氯乙稀塑料小球(環(huán))也是一種常見的酸霧抑制方法。將塑料小球覆蓋在電解液表面，這在一定程度上可抑制酸霧的溢出，降低車間空氣中酸霧含量，但效果并不十分明顯。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種新的抑制電積過程中酸霧擴(kuò)散的產(chǎn)品及方法。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:一種抑制電積過程中酸霧擴(kuò)散的產(chǎn)品，它是在固定化載體上負(fù)載室溫離子液體制成的。如上所述的產(chǎn)品，其中優(yōu)選地，所述室溫離子液體為1-癸基-3-甲基咪唑六氟磷酸鹽和1-癸基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽。如上所述的產(chǎn)品，其中優(yōu)選地，所述固定化載體的材料為聚氯乙烯。如上所述的產(chǎn)品，其中優(yōu)選地，所述產(chǎn)品為負(fù)載了室溫離子液體的聚氯乙烯球或聚氯乙烯環(huán)。如上所述的產(chǎn)品，其中優(yōu)選地，所述產(chǎn)品的直徑為6-10cm。如上所述的產(chǎn)品，其中優(yōu)選地，它是由以下方法制成的:a.將室溫離子液體1-癸基-3-甲基咪唑六氟磷酸鹽和1-癸基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽按照2: I的體積比進(jìn)行混合，再溶于2倍于混合液體積的260#煤油中，通過攪拌使其混合均勻；
b.將固定化載體浸潰于混合均勻的室溫離子液體和煤油的混合液中，充分?jǐn)嚢韬箪o置48小時，使室溫離子液體的固載率達(dá)到75%以上，得到最終產(chǎn)品。一種抑制電積過程中酸霧擴(kuò)散的方法，其是在電積時，將如上所述的產(chǎn)品置于電解液中，加入量為100個/m2，即可起到抑制酸霧擴(kuò)散的作用。如上所述的方法，其中，所述產(chǎn)品可以反復(fù)使用。所述的室溫離子液體(RTILs:Room temperature ionic liquids)是一類在室溫或相近溫度下完全由有機(jī)陽離子和有機(jī)或無機(jī)陰離子組成的液體化合物，屬于鹽類，熔點(diǎn)通常約在100°C以下，25°C 45°C下密度為1.21 1.27g/cm_3之間。具有無毒、無顯著蒸氣壓、對環(huán)境友好、無可燃性、導(dǎo)電性好且電化學(xué)窗口寬、熔點(diǎn)低且液態(tài)區(qū)間寬、熱穩(wěn)定性好的特點(diǎn)。本發(fā)明中所應(yīng)用的離子液體不溶于水，微溶于有機(jī)溶劑，液體粘度較高，該產(chǎn)品市場有售。本發(fā)明將球形或環(huán)形聚氯乙烯載體在常溫條件下浸潰于所選用的室溫離子液體中，通過物理作用使離子液體負(fù)載于載體之上，形成固定化的室溫離子液體酸霧抑制產(chǎn)品。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:本發(fā)明方法操作簡單，熱穩(wěn)定性和機(jī)械穩(wěn)定性強(qiáng)，酸霧抑制效果明顯，具有高效、經(jīng)濟(jì)和對環(huán)境友好的優(yōu)勢。


圖1為在電積時采用三種不同處理方式的車間中的酸霧水平的統(tǒng)計(jì)圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明方法采用如下技術(shù)方案:(I)經(jīng)合成或外購得到室溫離子液體1-癸基-3-甲基咪唑六氟磷酸鹽和1-癸基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽。將二者按照2: I的體積比進(jìn)行混合，再溶于2倍于混合液體積的260#煤油中，通過攪拌使其混合均勻。所述兩種室溫離子液體的分子結(jié)構(gòu)式如式I和式2所示:
權(quán)利要求
1.一種抑制電積過程中酸霧擴(kuò)散的產(chǎn)品，其特征在于，它是在固定化載體上負(fù)載室溫離子液體制成的。
2.如權(quán)利要求1所述的產(chǎn)品，其特征在于，所述室溫離子液體為1-癸基-3-甲基咪唑六氟磷酸鹽和1-癸基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽。
3.如權(quán)利要求1或2所述的產(chǎn)品，其特征在于，所述固定化載體的材料為聚氯乙烯。
4.如權(quán)利要求1或2所述的產(chǎn)品，其特征在于，所述產(chǎn)品為負(fù)載了室溫離子液體的聚氯乙烯球或聚氯乙烯環(huán)。
5.如權(quán)利要求4所述的產(chǎn)品，其特征在于，所述產(chǎn)品的直徑為6-lOcm。
6.如權(quán)利要求2所述的產(chǎn)品，其特征在于，它是由以下方法制成的: a.將室溫離子液體1-癸基-3-甲基咪唑六氟磷酸鹽和1-癸基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽按照2: I的體積比進(jìn)行混合，再溶于2倍于混合液體積的260#煤油中，通過攪拌使其混合均勻； b.將固定化載體浸潰于混合均勻的室溫離子液體和煤油的混合液中，充分?jǐn)嚢韬箪o置48小時，使室溫離子液體的固載率達(dá)到75%以上，得到最終產(chǎn)品。
7.一種抑制電積過程中酸霧擴(kuò)散的方法，其特征在于，在電積時，將權(quán)利要求1所述的產(chǎn)品置于電解液中，加入量為100個/m2，即可起到抑制酸霧擴(kuò)散的作用。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述產(chǎn)品可以反復(fù)使用。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種抑制電積過程中酸霧擴(kuò)散的產(chǎn)品，它是在固定化載體上負(fù)載室溫離子液體制成的，所述室溫離子液體為1-癸基-3-甲基咪唑六氟磷酸鹽和1-癸基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽，所述固定化載體的材料為聚氯乙烯，所述產(chǎn)品為負(fù)載了室溫離子液體的聚氯乙烯球或聚氯乙烯環(huán)。本發(fā)明還提供了應(yīng)用該產(chǎn)品進(jìn)行酸霧抑制的方法。通過本發(fā)明可有效地抑制電積過程中酸霧的產(chǎn)生和擴(kuò)散，降低電積車間中的酸霧濃度水平，減少了環(huán)境污染，有效改善了工人的生產(chǎn)操作環(huán)境，降低了車間設(shè)備的腐蝕程度。本發(fā)明可應(yīng)用于我國有色金屬礦山的濕法冶金開發(fā)利用過程中。
文檔編號C25D21/04GK103182285SQ20111045765
公開日2013年7月3日 申請日期2011年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月30日
發(fā)明者武名麟, 武彪, 劉學(xué), 劉美林 申請人:北京有色金屬研究總院