全溼法酸式電解固相原位還原廢蓄電池鉛清潔回收方法
2023-09-10 08:03:25
專利名稱：全溼法酸式電解固相原位還原廢蓄電池鉛清潔回收方法
技術領域：
本發明全溼法酸式電解固相原位還原廢蓄電池鉛清潔回收方法涉及的是一種環保型全溼法電解還原鉛方法，適用於廢舊蓄電池還原廢蓄電池鉛清潔回收，是一種全溼法電解還原技術的產業化應用技術。
背景技術：
目前，鉛酸蓄電池消耗的鉛佔全球總耗鉛量的82％，它對環境、人類的健康造成很大的危害。國內從廢鉛酸蓄電池中生產再生鉛，基本上是採用火法冶煉。這種方法在生產過程中，放出大量SO2和鉛蒸汽，對環境造成嚴重汙染，危害人類的身體健康，且產品為粗鉛，不能直接使用，還要進一步處理。鉛冶煉工藝分為熔煉工藝段和電解工藝段兩部分，目前，國際上電解精煉工藝為傳統的成熟工藝，世界鉛冶煉行業發展方向主要指熔煉工藝段的改造。世界鉛冶煉行業的火法冶煉工藝技術共經歷了三個階段第一代為燒結鍋-鼓風爐工藝技術，因其環境汙染嚴重，相繼被各國淘汰；第二代為燒結機-鼓風爐技術，降低了對環境的汙染，但難以從根本上解決環保問題；第三代為富氧底吹氧化-鼓風爐還原熔煉工藝，該工藝由富氧底吹熔煉鉛精礦技術和鼓風爐還原鉛氧化渣技術兩大部分組成，其中核心技術為富氧底吹爐煉鉛技術，該技術是我國在消化國外煉鉛法的基礎上自主研究開發的新型工藝，達到國際先進水平。目前國內只有少數幾家企業採用這種工藝技術。由於該技術也採用高溫熔煉的方法，不能從根本上解決鉛蒸汽和二氧化硫的汙染，且鉛的提取率小於90％，達不到國家的環保要求。
國內有用廢鉛蓄電池溼法再生鉛的研究。有採用包括預處理、溼法脫硫、浸出及電沉積在內的全溼法技術工藝進行廢鉛酸蓄電池的鉛回收。還有人研究開發的固相電解煉鉛工藝主要用於處理廢鉛蓄電池。電解液為氫氧化鈉溶液，電解後還原成金屬鉛。但電解液採用氫氧化鈉溶液副產品較多不易處理，固相電解煉鉛工藝不穩定不易操作，不易進行規模化生產。因此，國內現有的溼法電解還原鉛技術研究，均未能應用於工業化生產。
發明內容
本發明的目的是針對上述不足之處提供一種全溼法酸式電解固相原位還原廢蓄電池鉛清潔回收方法，是一種能源再生技術，為環保型全溼法電解還原鉛技術，適用於廢舊蓄電池還原領域，是一種可以應用於工業化生產的全溼法電解還原鉛技術。
全溼法酸式電解固相原位還原廢蓄電池鉛清潔回收方法是採取以下方案實現該技術的工藝方法如下(1)將廢舊蓄電池進行倒酸處理，把廢舊蓄電池中的酸倒出，廢舊蓄電池中倒出來的酸經過重新配製，可以還原使用；(2)將倒酸處理過的廢舊蓄電池去殼(無酸)。廢塑料用做蓄電池槽的原料，加工後重新做成塑殼；
(3)、將廢電池內部極板取出，敲出(清理出)鉛泥，剩餘板柵筋條部分直接用做鉛銻合金，經過350～450℃熔鑄，變成鉛銻合金錠；(4)、將鉛泥放入粉碎機中進行溼法粉碎磨細，鉛泥經過粉碎磨細後粒徑在80～120目，在粉碎磨細過程中不斷用水衝洗，經沉澱取出鉛泥，加入一氧化鉛PbO粉和水進行混合攪拌均勻，製成漿料，漿料中鉛泥、一氧化鉛PbO粉、水重量百分配比為鉛泥95～98％、一氧化鉛PbO粉0.5～1％、水餘量， 沉澱後的水回收再用，作鉛泥在粉碎磨細過程中衝洗水；(5)將上述配製好的漿料塗抹在不鏽鋼電極板上進行自然乾燥或於溫度30～40℃烘乾，使其固結在電極板上；(6)將上述塗固在不鏽鋼電極板上的乾燥鉛泥放入電解槽進行電解還原成變狀海綿狀鉛，電解液的配比為硫酸10～30％，水餘量，電流密度400～550A/m2，溫度30～60℃；(7)將上述電極板上還原的海綿狀鉛剝落下來，經低溫熔鑄成鉛錠，熔鑄溫度為350～450℃。
電解過程中陰極發生的幾種鉛化合物的主要反應為
陽極氫氧根放電析出氧較佳的電解條件是電流密度500A/m2，溫度50-60℃。所得的技術指標為電耗550kWh/t·Pb，鉛回收率95％，電流效率87.5％，電解還原的金屬鉛在400℃熔化鑄成鉛錠，加入少量鉛除硫後，電解鉛質量可達2號鉛標準。
本發明特點1.全溼法，即在整個廢蓄電池鉛回收過程中無高溫熔煉操作，故無SO2、鉛塵等汙染；2.從廢蓄電池收集的鉛泥(主要含PbO2、PbO、PbSO4和少量金屬Pb等固相物質)直接化漿，塗敷於金屬極板上，經乾燥用於電解操作；3.附於極板上的鉛泥在酸性電解液中進行原位還原，生成電解鉛；4.對電解液進行循環處理，回收可再用於鉛酸蓄電池製造的硫酸；5.工藝流程簡單，無需對收集的鉛泥進行溶解脫硫處理，不耗鹼、無Na2SO4等副產品。
6.鉛回收率＞95％，電流效率＞95％，電解鉛質量＞99.99％7.其積極效果如下(1)、徹底消除了火法高溫還原技術所造成的鉛塵、二氧化硫、鉛蒸氣和鉛渣的環境汙染。保護了生態環境，提高人類身體健康，改善人類生存環境。
(2)、避免了鉛資源的巨大浪費，提高鉛資源的再生利用率，減輕國家礦產資源日趨緊張的巨大壓力。
(3)、為廢鉛蓄電池鉛還原生產技術和發展提供了有效的技術保障，為今後廢鉛蓄電池鉛還原技術的產業化發展提供了依據。
(4)、廢鉛蓄電池回收再利用，能為企業帶來良好的經濟效益，該技術社會經濟效益十分明顯。
具體實施例方式
實施例1全溼法酸式電解固相原位還原廢蓄電池鉛清潔回收方法如下(1)、將廢舊蓄電池進行倒酸處理，把廢舊蓄電池中的酸倒出，廢舊蓄電池中倒出來的酸經過重新配製，可以還原使用；(2)將倒酸處理過的廢舊蓄電池去殼(無酸)。廢塑料用做蓄電池槽的原料，加工後重新做成塑殼；(3)、將廢電池內部極板取出，敲出鉛泥，剩餘板柵筋條部分直接用做鉛銻合金，經過350℃熔鑄，變成鉛銻合金錠；(4)、將鉛泥放入粉碎機中進行溼法粉碎磨細，鉛泥經過粉碎磨細後粒徑在80目，在粉碎磨細過程中不斷用水衝洗，經沉澱取出鉛泥，加入一氧化鉛PbO粉和水進行混合攪拌均勻，製成漿料，漿料中鉛泥、一氧化鉛PbO粉、水重量百分配比為鉛泥95％、一氧化鉛PbO粉1％、水4％，沉澱後的水回收再用，作鉛泥在粉碎磨細過程中衝洗水；(5)將上述配製好的漿料塗抹在不鏽鋼電極板上進行自然乾燥或於溫度40℃烘乾，使其固結在電極板上；(6)將上述塗固在不鏽鋼電極板上的乾燥鉛泥放入電解槽進行電解還原成變狀海綿狀鉛，電解液的配比為硫酸10％，水90％，電流密度400A/m2，溫度60℃；
(7)將上述電極板上還原的海綿狀鉛剝落下來，經低溫熔鑄成鉛錠，熔鑄溫度為450℃。
實施例2全溼法酸式電解固相原位還原廢蓄電池鉛清潔回收方法如下(1)、將廢舊蓄電池進行倒酸處理，把廢舊蓄電池中的酸倒出，廢舊蓄電池中倒出來的酸經過重新配製，可以還原使用；(2)將倒酸處理過的廢舊蓄電池去殼(無酸)。廢塑料用做蓄電池槽的原料，加工後重新做成塑殼；(3)、將廢電池內部極板取出，敲出鉛泥，剩餘板柵筋條部分直接用做鉛銻合金，經過400℃熔鑄，變成鉛銻合金錠；(4)、將鉛泥放入粉碎機中進行溼法粉碎磨細，鉛泥經過粉碎磨細後粒徑在100目，在粉碎磨細過程中不斷用水衝洗，經沉澱取出鉛泥，加入一氧化鉛PbO粉和水進行混合攪拌均勻，製成漿料，漿料中鉛泥、一氧化鉛PbO粉、水重量百分配比為鉛泥96％、一氧化鉛PbO粉0.8％、水3.2％，沉澱後的水回收再用，作鉛泥在粉碎磨細過程中衝洗水；(5)將上述配製好的漿料塗抹在不鏽鋼電極板上進行自然乾燥或於溫度38℃烘乾，使其固結在電極板上；(6)將上述塗固在不鏽鋼電極板上的乾燥鉛泥放入電解槽進行電解還原成變狀海綿狀鉛，電解液的配比為硫酸20％，水80％，電流密度500A/m2，溫度45℃；(7)將上述電極板上還原的海綿狀鉛剝落下來，經低溫熔鑄成鉛錠，熔鑄溫度為400℃。
實施例3全溼法酸式電解固相原位還原廢蓄電池鉛清潔回收方法如下(1)、將廢舊蓄電池進行倒酸處理，把廢舊蓄電池中的酸倒出，廢舊蓄電池中倒出來的酸經過重新配製，可以還原使用；(2)將倒酸處理過的廢舊蓄電池去殼(無酸)。廢塑料用做蓄電池槽的原料，加工後重新做成塑殼；(3)、將廢電池內部極板取出，敲出鉛泥，剩餘板柵筋條部分直接用做鉛銻合金，經過450℃熔鑄，變成鉛銻合金錠；(4)、將鉛泥放入粉碎機中進行溼法粉碎磨細，鉛泥經過粉碎磨細後粒徑在120目，在粉碎磨細過程中不斷用水衝洗，經沉澱取出鉛泥，加入一氧化鉛PbO粉和水進行混合攪拌均勻，製成漿料，漿料中鉛泥、一氧化鉛PbO粉、水重量百分配比為鉛泥98％、一氧化鉛PbO粉0.5％、水1.5％，沉澱後的水回收再用，作鉛泥在粉碎磨細過程中衝洗水；(5)將上述配製好的漿料塗抹在不鏽鋼電極板上進行自然乾燥或於溫度30℃烘乾，使其固結在電極板上；(6)將上述塗固在不鏽鋼電極板上的乾燥鉛泥放入電解槽進行電解還原成變狀海綿狀鉛，電解液的配比為硫酸30％，水70％，電流密度550A/m2，溫度30℃；(7)將上述電極板上還原的海綿狀鉛剝落下來，經低溫熔鑄成鉛錠，熔鑄溫度為350℃。
權利要求
1.一種全溼法酸式電解固相原位還原廢蓄電池鉛清潔回收方法，其特徵在於方法如下(1)、將廢舊蓄電池進行倒酸處理，把廢舊蓄電池中的酸倒出；(2)將倒酸處理過的廢日蓄電池去殼；(3)、將廢電池內部極板取出，敲出鉛泥，剩餘板柵筋條部分直接用做鉛銻合金，經過350～450℃熔鑄，變成鉛銻合金錠；(4)、將鉛泥放入粉碎機中進行溼法粉碎磨細，鉛泥經過粉碎磨細後粒徑在80～120目，在粉碎磨細過程中不斷用水衝洗，經沉澱取出鉛泥，加入一氧化鉛PbO粉和水進行混合攪拌均勻，製成漿料，漿料中鉛泥、一氧化鉛PbO粉、水重量百分配比為鉛泥95～98％、一氧化鉛PbO粉0.5～1％、水餘量，沉澱後的水回收再用，作鉛泥在粉碎磨細過程中衝洗水；(5)將上述配製好的漿料塗抹在不鏽鋼電極板上進行自然乾燥或於溫度30～40℃烘乾，使其固結在電極板上；(6)將上述塗固在不鏽鋼電極板上的乾燥鉛泥放入電解槽進行電解還原成變狀海綿狀鉛，電解液的配比為硫酸10～30％，水餘量，電流密度400～550A/m2，溫度30～60℃；(7)將上述電極板上還原的海綿狀鉛剝落下來，經低溫熔鑄成鉛錠，熔鑄溫度為350～450℃。
2.根據權利要求1所述的全溼法酸式電解固相原位還原廢蓄電池鉛清潔回收方法，其特徵在於不鏽鋼電極板為陰極。
全文摘要
本發明全溼法酸式電解固相原位還原廢蓄電池鉛清潔回收方法涉及的是一種環保型全溼法電解還原鉛方法，適用於廢舊蓄電池還原廢蓄電池鉛清潔回收。方法如下(1)將廢舊蓄電池進行倒酸處理；(2)將倒酸處理過的廢舊蓄電池去殼；(3)將廢電池內部極板取出，敲出鉛泥；(4)將鉛泥放入粉碎機中進行溼法粉碎磨細加入一氧化鉛PbO粉和水進行混合攪拌均勻，製成漿料；(5)將上述配製好的漿料塗抹在不鏽鋼電極板上進行自然乾燥或烘乾，使其固結在電極板上；(6)將上述塗固在不鏽鋼電極板上的乾燥鉛泥放入電解槽進行電解還原成變狀海綿狀鉛；(7)將上述電極板上還原的海綿狀鉛剝落下來，經低溫熔鑄成鉛錠，熔鑄溫度為350～450℃。
文檔編號H01M10/54GK1808761SQ200610038298
公開日2006年7月26日 申請日期2006年2月15日 優先權日2006年2月15日
發明者賈雷克, 賈立克 申請人:賈雷克