[发明专利]改进的用于铅酸电池无熔炼回收的装置和方法

权利要求书

1.一种从铅酸电池的铅膏回收金属铅的方法，包括：

使铅膏与碱接触，从而生成上清液和不溶于所述碱的铅物种，其中，所述铅膏包括铅氧化物和硫酸铅；

将所述铅物种与所述上清液分离；

将所述铅物种与再生的酸性溶剂结合以溶解至少一些所述铅物种，从而形成富含铅离子的溶剂；

在阴极的一部分上将所述富含铅离子的溶剂中的铅离子还原成金属铅，并且同时从所述阴极的另一部分去除金属铅，从而形成所述再生的酸性溶剂；

其中，还原所述铅离子的步骤生成微米孔混合基体或纳米孔混合基体，在所述微米孔混合基体或纳米孔混合基体中，所述金属铅形成含有一些再生溶剂和分子氢的微米尺寸的结构或纳米尺寸的结构；

其中，所述阴极包括选自由以下构成的组的阴极材料：铝、包含至少一种聚合物和一种形式的碳的基体、和具有式TixO_(2x-1)的钛的Magneli相亚氧化物，其中，x是4至11之间的整数。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述碱为金属氢氧化物溶液或金属碳酸盐溶液。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述碱为氢氧化钠溶液或碳酸钠溶液。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述铅物种包括碳酸铅和氢氧化铅中的至少一者、以及铅氧化物。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述再生的酸性溶剂包括链烷磺酸。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述再生的酸性溶剂包括甲磺酸。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述阴极材料为铝。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述微米孔混合基体或纳米孔混合基体具有小于5g/cm³的密度。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，还原所述铅离子的步骤生成具有至少98％的纯度的金属铅。

10.根据权利要求1所述的方法，其中，对所述上清液进行电解以生成氢氧化钠和硫酸。

11.根据权利要求1所述的方法，其中，所述铅膏进一步包括二氧化铅。

12.一种从铅酸电池的铅膏生成硫酸和金属铅的方法，其中，所述铅膏包括铅氧化物和硫酸铅，所述方法包括以下步骤：

使所述铅膏与再生碱接触，以生成金属硫酸盐溶液和含有铅离子的沉淀物；

将所述金属硫酸盐溶液与所述含有铅离子的沉淀物分离，并且对所述金属硫酸盐溶液进行电解从而生成硫酸和所述再生碱；

将至少一些所述含有铅离子的沉淀物溶解在再生的酸性溶剂中，从而形成富含铅离子的溶剂；和

在阴极的一部分上将所述富含铅离子的溶剂中的铅离子还原，从而形成所述金属铅，并且同时从所述阴极的另一部分去除金属铅，从而形成再生的溶剂。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述金属硫酸盐溶液为硫酸钠溶液，并且其中，所述再生碱为氢氧化钠。

14.根据权利要求12所述的方法，其中，所述再生的酸性溶剂为链烷磺酸。

15.根据权利要求12所述的方法，其中，所述阴极相对于所述富含铅离子的溶剂移动。

16.根据权利要求12所述的方法，其中，所述阴极被配置为可旋转盘。

17.根据权利要求12所述的方法，其中，所述阴极包括铝阴极。

18.根据权利要求12所述的方法，其中，还原所述铅离子的步骤生成具有至少98％的纯度的铅。