Dans l'industrie métallurgique du plomb, la cellule d'électrolyse du plomb est l'équipement de base pour le raffinage du plomb brut. Il convertit le plomb brut contenant des impuretés en plomb métallique de haute pureté grâce à des principes électrochimiques. Son principe de fonctionnement et ses caractéristiques techniques sont directement liés à l’efficacité de la production, à la qualité du produit et à la performance environnementale. Ce qui suit est une analyse d’un point de vue professionnel.

1. Principe de fonctionnement de la cellule d'électrolyse au plomb

Les électrolyseurs au plomb fonctionnent sur la base de réactions redox électrochimiques. Le plomb brut est utilisé comme anode et des paillettes de plomb pur ou des plaques d'acier inoxydable sont utilisées comme cathode, immergées dans un électrolyte composé de fluorosilicate de plomb et d'acide fluorosilicique. Une fois l'alimentation électrique mise sous tension, les atomes de plomb dans l'anode brute perdent des électrons et deviennent des ions plomb qui pénètrent dans l'électrolyte. Les métaux impurs tels que le fer et le zinc sont oxydés en ions, et les métaux précieux tels que l'argent et l'or se déposent au fond du réservoir sous forme de boue anodique. Les ions plomb dans l'électrolyte de la cathode gagnent des électrons et se déposent sous forme de plomb pur, formant une couche de plomb de haute pureté. L'électrolyte maintient la concentration en ions plomb pour assurer le taux de dépôt de la cathode. Sa conductivité affecte l'efficacité du courant, et la température (30 - 40°C) et l'acidité doivent être contrôlées. Dans la production industrielle, plusieurs cellules électrolytiques sont connectées en série pour former un train d'électrolyse, et la densité de courant (0,8 - 1,2 A/cm²) et le temps d'électrolyse sont régulés pour obtenir une production à grande échelle et continue.

2. Caractéristiques techniques de la cellule d'électrolyse au plomb

Conception structurelle et optimisation des matériaux : les cellules électrolytiques au plomb modernes adoptent principalement une structure en béton armé monobloc avec des matériaux de revêtement résistants à la corrosion et du plastique en polychlorure de vinyle (PVC) souple remplaçant le revêtement traditionnel en mastic d'asphalte. La taille du réservoir est conçue en fonction de la capacité de production, avec différentes tailles typiques et une épaisseur de paroi de réservoir de 80 à 120 mm pour assurer la résistance et la résistance à la chaleur. Les fentes sont isolées pour éviter les fuites, le système conducteur est en cuivre et les plaques conductrices du bord des fentes sont composées de plusieurs couches de plaques de cuivre pour réduire la résistance de contact.

Amélioration de l'efficacité énergétique et technologie d'économie d'énergie : la consommation d'électricité est le coût principal et des économies d'énergie peuvent être réalisées en optimisant la tension des fentes et l'efficacité du courant. La tension de la cellule peut être réduite à 3,87 V en utilisant la technologie de soudage explosif ; l'efficacité actuelle peut être augmentée à plus de 90 % en contrôlant la distance des électrodes (environ 4 cm) et la circulation de l'électrolyte. L'optimisation du pas des pôles nécessite d'équilibrer les pertes de tension et d'efficacité.

Protection de l'environnement et recyclage des ressources : la boue anodique contient des métaux précieux, qui sont transformés en ressources sous-produits pour réduire les émissions de métaux lourds ; l'atelier d'électrolyse est équipé d'un système de ventilation et les gaz d'échappement sont purifiés par pulvérisation d'une solution alcaline avant rejet ; un système de prévention et de contrôle à trois niveaux est utilisé pour contrôler les eaux usées.

Maintenance et gestion intelligente : Nettoyer régulièrement la plaque cathodique pour éliminer les impuretés ; surveiller l'état de l'électrolyte en temps réel, reconstituer automatiquement l'eau ou ajouter des réactifs ; introduire le système DCS pour réaliser une surveillance à distance et un avertissement de panne.

Les cellules d'électrolyse au plomb permettent une production de raffinage du plomb efficace, à faible consommation et respectueuse de l'environnement grâce à un contrôle électrochimique précis et à une optimisation structurelle. En tant que fabricant, l’innovation technologique continue est la clé pour améliorer la compétitivité. À l’avenir, avec l’application de nouveaux matériaux et de mises à niveau intelligentes, les cellules d’électrolyse au plomb démontreront des avantages techniques plus importants dans les domaines de l’efficacité énergétique, de la protection de l’environnement et de l’automatisation.