[发明专利]三盐基硫酸铅的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及金属冶炼技术领域，具体涉及一种以废旧蓄电池膏体为原料制备三盐基硫酸铅的方法。

背景技术

三盐基硫酸铅广泛应用于塑料工业，由于具有优良的耐热性、电绝缘性、对光稳定、不变色等优点，且对聚氯乙烯有热稳定作用，被广泛用于聚氯乙烯绝缘材料、电线、电缆、制蓄电池和油漆颜料等。随着经济的迅速发展，聚氯乙烯塑料、蓄电池等用量越来越大，对三盐基硫酸铅的需求也随之增大，而现在如何建立资源循环利用和资源循环型社会成为全球关注的焦点。目前，制取三盐基硫酸铅多采用传统的工艺流程，例如氧化铅法和青铅法。这两种工艺的优点在于采用原料是纯铅无需净化除杂，从而工艺流程比较简单，但是存在原料价格较贵，生产成本高的缺点。

近年来，我国铅酸蓄电池和再生铅行业快速发展，成为全球铅酸蓄电池生产、消费和出口大国。由于部分企业规模小、工艺技术落后、污染治理水平低等，导致我国废旧铅酸蓄电池循环利用率远远低于发达国家水平。所以，铅酸蓄电池行业整顿将引导整个行业朝着集中度更高、生产更加环保规范的趋势发展。我国处理废旧铅酸蓄电池技术主要是采用火法和湿法，但是存在火法处理对环境污染很大，不适用二次铅资源回收铅的长远发展；湿法处理存在工艺不够完善、成本高、综合回收低的缺点。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种三盐基硫酸铅的制备方法，以减少环境污染，降低制备成本。

基于上述目的，本发明提供的三盐基硫酸铅的制备方法包括以下步骤：

1)将铅酸蓄电池膏体置于热的、微酸性的盐酸-盐酸盐溶液中溶解浸出，过滤后得到浸出滤液和浸出滤渣；

2)向所述浸出滤液加入石灰乳，反应生成石膏沉淀，过滤后得到净化溶液和石膏；

3)向所述净化溶液中添加铅，发生置换反应，过滤后得到置换滤渣和含有氯化铅的溶液；

4)将所述含有氯化铅的溶液冷却、稀释，使溶液中的氯化铅结晶析出，过滤后得到氯化铅晶体和结晶后液；

5)向所述氯化铅结晶加入水，强烈搅拌并加入硫酸进行固相转化，过滤后得到硫酸铅和转化后液；

6)向所述硫酸铅加入水制成浆状溶液，然后加入氢氧化钠，使硫酸铅转变成三盐基硫酸铅。

作为本发明的一个实施例，在所述步骤1)中，所述盐酸-盐酸盐溶液为HCl-NaCl体系，所述盐酸-盐酸盐溶液中NaCl浓度为1～3mol/L，HCl浓度为0.1～0.5mol/L，该溶液与铅酸蓄电池膏体的液固比为6～10:1g/g。

作为本发明的又一个实施例，在所述步骤1)中，溶解浸出温度为80～110℃，浸出时间为1～3小时。

作为本发明的又一个实施例，在所述步骤2)中，所述石灰乳的加入量为80～120g/L。

作为本发明的另一个实施例，在所述步骤3)中，铅粉添加量根据溶液中金属杂质理论值的0.8～3倍，控制溶液温度为30～40℃。

在本发明的一些实施例中，所述步骤4)具体包括：用水稀释所述含有氯化铅的溶液，使溶液的pH升至1～3，此时溶液温度为24～28℃，溶液中的氯化铅结晶析出，过滤后得到氯化铅晶体和结晶后液，再用水洗涤所述氯化铅晶体，直至洗水的pH为4～6。

在本发明的一些实施例中，在所述步骤5)中，溶液中H₂SO₄/PbCl₂的摩尔比为1～2，固相转化的温度为70～90℃，搅拌时间为50～120min；过滤后用水洗涤所述硫酸铅固体，直至洗水的pH值为6～8。

在本发明的一些实施例中，所述步骤6)包括：

向所述硫酸铅加入水制成液固比为1～3:1g/g的浆状溶液，然后向所述浆状溶液加入氢氧化钠，控制溶液的pH在8.0～9.0，使硫酸铅转变成三盐基硫酸铅；过滤后用水洗涤所述三盐基硫酸铅固体，直至洗水的pH值为6～8。

在本发明的一些实施例中，所述方法还包括：将水洗后的三盐基硫酸铅固体于100～120℃条件下干燥，再经粉碎后得到三盐基硫酸铅成品。

在本发明的一些实施例中，所述制备方法还包括：预先将铅酸蓄电池膏体进行球磨处理，球磨预处理后的膏体粒度为100～200目。