[发明专利]一种废铅酸蓄电池回收铅的方法

说明书

技术领域

本发明涉及对废铅酸蓄电池的处理方法，尤其是一种从废铅酸蓄电池的含铅物料采用湿法回收金属铅的方法。

背景技术

对废铅酸蓄电池的处理一般分为火法、湿法和火法湿法联合法回收。随着政策法规对环境保护的要求日益提高，湿法回收废铅电池在环保方面具有许多优势。湿法回收处理废蓄铅电池工艺方法大致可以归类为如下几种，其一是铅膏转化-浸出-电积法，该法是将极板的铅膏分离出来后，先进行脱硫转化，使硫酸铅、氧化铅溶于酸性(或碱)溶液中，制成铅盐电解液，在电解槽中采用石墨或钛板做不溶性阳极，不锈钢板做阴极，经电解沉积后在阴极生成铅粉；其二是铅膏直接浸出-电积法：废电池经破碎，分选后获得的铅膏直接用热的HCL-NaCl溶液浸出，生成可溶性PbCl₂溶液，经净化后送往电积铅。该法采用阳离子交换膜分隔为阳极室和阴极室的电解槽。净化浸出液供入阴极室，在阴极上发生还原反应生成细晶海绵铅并落入槽底，这种铅粉可用制造新蓄电池的铅膏或熔铸成金属铅；其三是采用化学方法将废铅电池的铅物料转化为某些铅的化工产品，如红丹粉、黄丹粉、三碱式硫酸铅等等；其四是铅膏直接电解法，也称为固相电解还原法，该方法采用15％NaOH电解液，阴、阳极均用不锈钢板制成，但阴极两面附设不锈钢网格板，经NaOH浆化的铅膏涂布于阴极网格板的框架中，在电解液为15％NaOH溶液中进行电解还原。阴极生成的海绵铅，经熔铸后获得纯铅锭。

再以上现有技术中，火法处理工艺会产生铅的烟尘和SO₂、CO₂，能耗高，对环境污染严重，将被逐渐淘汰；而湿法和火法湿法联合法回收存在废酸废水排放，能耗高，生产系统复杂，且需耗费价格较高的辅助极板。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种废铅酸蓄电池回收铅的方法，工序简单，可省去辅助电极，提高工效，减少回收成本，不产生污染，环境效益好。

解决本发明的技术问题所采用的方案是：将废电池的含铅物料板栅与铅膏的混合物料破碎为粒度2mm～8mm，装入柱状布袋内制成袋式电极，放入废电池中的废酸液中电解，使负极的铅物料被还原成海绵铅，同时正极的铅物料被转化、脱硫和氧化。取出负极滤干水后，将海绵铅压制成铅块，然后采用常规方法就可将铅块熔铸成铅合金锭。

本发明的技术方案还包括以下内容：

已还原成海绵铅的负极板取出之后换上已被脱硫和氧化的正极板，空出的正极板位置，换上新制成的装入铅物料的袋式电极板，再周而复始的连续进行电解；

在作为电解液的废电池的废酸液中，加入了占重量百分比5％～7％的碱水，将pH值调整为6～8，SO₄^2-的浓度保持在合适的数值，使电解液有良好的导电性，且电解时无酸雾发生，对促进PbSO₄的转化脱硫有明显作用；

在进行电解电解时，保持槽的电压为2.7V～3.2V，电流密度为800A/m²～1200A/m²，电解的反应时间为12小时～20小时，对最大程度回收铅并同时控制回收成本是有益处的；

布袋采用耐酸碱的丙纶柱状布袋，正袋式电极和负袋式电极数之比为(n+1)∶n，袋中心插入一根导电铅条，以保证负极有足够大的反应面积和电流密度；废电池中的废酸液密度为1.28g/cm³～1.30g/cm³时更有利于电解的进行，当有偏差时应作相应调整。

本发明的技术方案利用了电池充电过程的电化学反应原理，即：

阳极：PbSO₄+2H₂O-2e^-＝PbO₂+4H⁺+SO₄^2-

阴极：PbSO₄+2e^-＝Pb+SO₄^2-

PbO₂+2H₂O+4e^-＝Pb+4OH^-

从上述反映可以看出袋式阳极板(正极)中的硫酸铅可转化为二氧化铅，而硫酸根离子溶解于电解液中，下一步交换到负极后能使二氧化铅顺利还原为海绵铅。