[发明专利]一种利用废旧铅酸电池生产具有电化学活性硫酸铅的方法

说明书

本发明提供一种利用废旧铅酸电池生产具有电化学活性硫酸铅的方法，属于废旧铅酸电池资源化化工工艺领域。本发明通过对废旧铅酸电池资源化工艺过程优化，采用碳酸铵作为硫酸铅的脱硫剂，通过一系列反应使废旧铅酸电池中的失去电化学活性的硫酸铅转化为具有电化学活性的硫酸铅，反应制得的硫酸铵、醋酸铵、碳酸铵溶液等均可用作以后批次的反应原料。过程简单易行且形成闭合的循环，不产生低价值副产品，符合清洁生产要求，使污染风险大大降低，降低了生产成本，为废旧铅酸电池资源化和可持续生产提供了新的可行方案。

技术领域

本发明属于废旧铅酸电池资源化化工工艺领域，具体涉及一种利用废旧铅酸电池生产具有电化学活性硫酸铅的方法。

背景技术

硫酸铅是铅酸电池的电极活性物质。当铅酸电池放电之后就在两个电极上形成了硫酸铅。研究证明化学合成的硫酸铅可以作铅酸电池的正极活性物质(Ke Zhang,Wei Liu,Beibei Ma,Mohammed Adnan Mezaal,Guanghua Li,Rui Zhang and Lixu Lei,“Leadsulfate used as the positive active material of lead acid batteries”,Journalof Solid StateElectrochemistry,20,2267-2273(2016))，也可以作其负极活性物质(YiLiu,Pengran Gao,Xianfu Bu,GuizhiKuang,Wei Liu,Lixu Lei,“Nanocrosses of leadsulphate as the negative active material of lead acid batteries”,Journal ofPower Sources,263,1-6(2014))。发明专利申请CN201510513062.7和发明专利ZL201310665446.1中公开了具有电化学活性的硫酸铅以及用废旧铅酸电池制备Pb₃O₄和PbO₂的方法，以及将它们用于生产新铅酸电池的工艺路线。

在所有这些过程以及其它废旧铅酸电池资源化工艺中，都存在使用碳酸铵脱硫的步骤，结果生成了相当量的硫酸铵。硫酸铵虽然可以用作化肥，但是价格很低，销售也比较困难，因此应该尽量减少产出。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种利用废旧铅酸电池生产具有电化学活性硫酸铅的方法，使废旧铅酸电池中的失去电化学活性的硫酸铅转化为具有电化学活性的硫酸铅，同时不产生低价值副产品。。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种利用废旧铅酸电池生产具有电化学活性硫酸铅的方法，包括如下步骤：

步骤a：从废旧铅酸电池的正极粉和负极粉中获取硫酸铅；

步骤b：向步骤a获取的硫酸铅中加入碳酸铵溶液使之反应，对反应后得到的溶液进行固液分离，得到固体碳酸铅和硫酸铵溶液；

步骤c：向步骤b制得的固体碳酸铅中加入醋酸铵溶液，反应生成醋酸铅和碳酸铵溶液；

或者对步骤b制得的固体碳酸铅进行热解，得到一氧化铅；

步骤d：向步骤c制得的醋酸铅中加入硫酸铵溶液，反应得到具有电化学活性的硫酸铅和醋酸铵溶液；

或者向步骤c制得的一氧化铅中加入硫酸铵溶液，反应得到具有电化学活性的硫酸铅和氨水；

或者向步骤c制得的一氧化铅中加入醋酸铵溶液，反应得到醋酸铅溶液和氨水，然后向所得醋酸铅溶液中加入硫酸铵溶液，反应得到具有电化学活性的硫酸铅和醋酸铵溶液。

优选的，所述步骤b中的反应，反应温度为室温～50℃，反应时间为0.5～3小时。

优选的，所述步骤d中的反应中加入表面活性剂。