[发明专利]一种铅酸蓄电池铅膏的冶炼方法

说明书

一种废铅酸蓄电池铅膏的冶炼方法，其依次包括以下步骤：原料处理：先将废铅酸蓄电池依次经破碎、分选、压滤后得到铅膏；配料：将铅膏和碳质还原剂按1：0.06～0.063的质量比混匀得到混合料；反应熔炼：将混合料投入转窑中，快速升温至物料熔化；然后调整天燃气流量以维持熔炼温度850‑950℃、控制氧气与天燃气的流量比例1.8～2.3：1的条件下，熔炼3～4小时后达到反应终点；沉淀熔炼：在转窑内加入与混合料的质量比为5～7％的铁质还原剂，通过降低天燃气流量使物料在850～950℃的半熔融状态下利用自身反应热进行沉淀反应至反应终点；放铅及放渣：(1)一次放铅，放铅时，放铅口与地面成90度；(2)提高窑内温度使炉渣过热至熔点以上进行二次放铅；(3)放渣。

技术领域

本发明涉及冶炼技术领域，尤其涉及一种废铅酸蓄电池铅膏的冶炼方法。

背景技术

铅是人类常用金属之一，目前铅的主要用途用于铅酸蓄电池，椐不完全统计，全世界消费的铅中，80％左右用于铅酸蓄电池。随着通讯与交通运输业的发展，在近期内人类对铅蓄电池的需求将继续增长，而按照目前铅矿的储采比，铅资源日益枯竭，而铅酸蓄电池的使用寿命只有2～4年，每年报废的数量巨大，废铅酸蓄电池中含有铅、锑、锡和硫酸等化学成分，如不加以处理和回收，不仅会给生态环境造成严重污染，还会造成资源的浪费，且回收铅酸蓄电池铅的成本大大低于原生铅生产成本，因而再生铅回收已经成为实现铅工业可持续发展的必由之路。

废铅酸蓄电池由如下部分组成：电解液11～30％；铅或铅合金板栅20～30％；铅膏40～60％，有机物20～30％。电解液可综合回收利用，PP塑料经清洗混炼再生制造蓄电池外壳；PE等有机物可以回收作为燃料，铅及其他含铅化合物经冶炼制作合金成为制作蓄电池原料。

由于铅膏中含有大量的硫酸盐，因此铅膏的回收利用通常是废旧铅酸蓄电池回收利用着重研究的重点和难点。第一种方法为再生铅火法，由于在再生铅火法熔炼中由于硫酸铅熔点高，分解温度在1000℃以上。为降低冶炼过程温度，另一种则多采用纯碱+铁屑法。第一种方法因冶炼温度达到1000～1100℃，铅挥发损失大，能源消耗比其他方法高10～15％，第二种方法由于铅膏中硫酸含量达到50％以上，为保证反应完成需加入大量纯碱和铁质还原剂，冶炼温度不高，但冶炼渣量达到30～40％，渣铅损失比其他方法多15～20％，冶炼效率比其他方法低20％，并且很难解决碱性熔剂对耐火材料腐蚀严重问题，由于耐火材料价格不断上涨，炉窑寿命直接影响冶炼成本高低。为解决传统铅膏冶炼过程存在的以上问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种铅酸蓄电池铅膏的冶炼方法，以克服上述两种方法的至少部分缺陷。

本发明解决技术问题采用的技术方案是：一种废铅酸蓄电池铅膏的冶炼方法，其依次包括以下步骤：

原料处理：先将废铅酸蓄电池依次经破碎、分选、压滤后得到铅膏；

配料：将铅膏和碳质还原剂按1：0.06～0.063的质量比混匀得到混合料；

反应熔炼：将混合料投入转窑中，快速升温至物料熔化；然后调整天燃气流量以维持熔炼温度850～950℃、控制氧气与天燃气的流量比例1.8～2.3：1的条件下，熔炼3～4小时后达到反应终点；

沉淀熔炼：在转窑内加入与混合料的质量比为5～7％的铁质还原剂，通过降低天燃气流量使物料在850～950℃的半熔融状态下利用自身反应热进行沉淀反应至反应终点；

放铅及放渣：(1)一次放铅，放铅时，放铅口与地面成90度；(2)提高窑内温度使炉渣过热至熔点以上进行二次放铅；(3)放渣；

优选地，在将混合料投入转窑之前，将混合料在无扬尘条件下降低含水量至7～8％。

优选地，在反应熔炼的步骤中，在天然气流量为6～7m³/吨·小时、窑体转速0.4～0.6转/分、炉前负压0.1～0.2mbar的条件下快速升温。