[发明专利]一种废铅酸蓄电池铅膏中铅的回收方法

说明书

技术领域

本发明属于废铅酸蓄电池的铅回收领域，涉及一种废铅酸蓄电池铅膏中铅的回收方法。

背景技术

随着汽车、通讯工业的迅速发展，铅蓄电池的需求量不断增加，目前，世界精铅消费中约70％的铅用于蓄电池的生产，伴随产生的是大量的废铅酸蓄电池。为了节约日益枯竭的矿物资源，避免废铅物料对环境的污染，国内外都十分重视废铅酸蓄电池的回收利用，其已成为铅工业可持续发展战略不可缺少的重要组成部分。由于废铅酸蓄电池中的铅成分比较复杂。除了金属Pb以外还含有PbO、PbO₂和PbSO₄，再生处理过程较为复杂。目前国内外废铅酸蓄电池的处理方法有：火法、湿法、火法-湿法联合处理等方法，然而火法冶炼中产生的铅尘、铅蒸汽、SO₂等有毒有害烟气对生态环境造成了严重的破坏。因此，近20年来湿法处理技术得到了广泛研究，并提出了一系列方法。

酸性电冶金体系处理废铅酸蓄电池是研究最早并且已有工业应用的湿法方法。其典型方法包括RSR、USBM、CX-EW、CX-EWS、Ginatta、Placid等(胡红云，朱新锋，杨家宽.湿法回收废旧铅酸蓄电池中铅的研究进展.化工进展，2009，28(9)：1662-1666.)。这些方法的共性就是铅膏经转化后(或直接)溶解于硅氟酸等酸性溶液中，之后含铅溶液通过电积法提铅。酸性体系电解具有电解过程稳定、电解液铅含量高等优点，但酸性体系易挥发，仍然存在污染环境和危害人体健康等问题，尤其是已有工业应用的硅氟酸体系在生产过程中会放出HF和SiF₄气体，对人体和环境危害大。

中国专利CN1186478C提出利用固相电解还原法处理铅膏，其方法原理是将铅膏中各种铅化合物作为阴极，不溶金属极板作为阳极，在氢氧化钠溶液中通以直流电，则在阳极上析出氧气，而在阴极发生铅离子的电化学还原反应。该方法直接在NaOH溶液中通以直流电进行电解，电解过程有碱雾，需要每4-6小时加碱雾抑制剂一次。电流下降至相应恒压电流曲线所示电流值时，取出阴极架，还原所得到的产物为铅粉，需经过压密、铸锭等工序得到铅锭。该方法的主要问题是直接在NaOH溶液中进行电解，电解电流效率较低，此外，所得海绵铅夹杂有未还原的铅化合物，导致铅的直收率较低，铅粉还需经过后续工序造渣除杂后铸锭。

陈维平等人(陈维平，田一庄，杨霞，等，废铅蓄电池浆料回收技术研究，有色金属，1997，49(4)：64-67)将废铅蓄电池经过脱硫和还原转化后，滤渣中的PbO(或Pb(OH)₂)用NaOH-KNaC₄H₄O₆(酒石酸钾钠)浸出，形成电解液，采用电积法回收铅。该方法需预先对铅膏进行脱硫和还原转化，工序较长。

发明内容

本发明的目的在于提供一种废铅酸蓄电池铅膏中铅的回收方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种废铅酸蓄电池铅膏中铅的回收方法，包括以下步骤：

(1)从废铅酸蓄电池中选出铅膏部分，干燥、研磨，得到铅膏粉末；

(2)将水、氢氧化钠、酒石酸以重量比100∶(8-16)∶(10-18)混合，得到浸出液；

(3)以固液比1∶(5-10)将铅膏粉末加入浸出液，溶解，在温度50-98℃下反应1-5h，过滤，得到电解液；

(4)将电解液加入电解槽，布置好阴极和阳极，电解，电解时电解液温度为40-55℃；

(5)当电解液中铅浓度降至20g/L，停止电解，剥离阴极铅，电解后液返回步骤(3)。

步骤(1)将铅膏研磨为100-300目。

步骤(3)中反应时搅拌，速度为300-500r/min。

向步骤(3)过滤所得滤渣中加入1％-2％的碳粉，混合均匀后熔炼，浇铸得铅合金。

所述的熔炼温度为650-700℃。

步骤(3)中溶解反应过程发生的反应为：

PbO+C₄H₆O₆+2NaOH＝Na₂[Pb(C₄H₄O₆)(OH)₂]+H₂O