一种废旧铅膏高效脱硫工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种废旧铅膏高效脱硫工艺，属于废旧铅酸蓄电池回收领域；所述的废旧铅膏高效脱硫工艺具体包括以下步骤：1）将废旧铅膏进行干燥，得到干燥铅膏；2）将固体脱硫剂与干燥铅膏研磨成合成粉；3）脱硫反应；4）混合液压滤后得到滤饼和滤液。本发明专利技术的目的在于突破铅膏湿法脱硫技术中存在的问题，解决脱硫反应速率慢，生产效率低，难以实现工业化，脱硫率低，后续冶炼尾气排放二氧化硫含量高，达不到国家环保标准等问题。本发明专利技术对湿法回收技术进行改进，在提高脱硫率，降低二氧化硫排放量的同时，提高脱硫反应效率，实现工业化生产。

【技术实现步骤摘要】
一种废旧铅膏高效脱硫工艺
本专利技术涉及一种废旧铅膏高效脱硫工艺，属于废旧铅酸蓄电池回收领域。
技术介绍
目前，我国废旧铅酸蓄电池回收处理仍面临很大的问题，究其原因，是因为缺乏完备的管理体制，近年来，政府加快建立废旧铅蓄电池回收处理法律体系，再生铅的污染物排放标准从2010年以来经过了3次修订，二氧化硫的排放标准由2010年的960PPM调整为2016年的A类区（如武汉）100PPM,B类区（如襄阳）150PPM，也就是说，铅膏脱硫是铅回收行业必不可少的步骤。铅的回收主要包括火法和湿法两类回收技术。火法冶炼，因其反应快且工艺成熟，是当前主流技术，但是，火法铅回收工艺需要在高达1300℃的温度下冶炼（代少振，蔡晓祥，吴鑫，等.废铅酸蓄电池回收技术现状[J].世界有色金属，2015（9）：15-17.），高温对设备的要求高，容易产生粉尘，需要后续除尘处理，尾气排放硫含量过高，达不到最新国家要求的排放标准。但研究发现，利用湿法脱硫技术进行铅膏脱硫，可以降低二氧化硫污染和降低熔炼温度，因为脱硫剂将铅膏里的硫酸铅转化为碳酸铅，碳酸铅火法冶炼温度只需要达到800℃左右，湿法脱硫技术很好地解决了火法冶炼存在的技术难题。但就目前来说，湿法回收技术脱硫率低，一般在80%～90%，后续冶炼尾气排放二氧化硫含量高，达不到国家环保标准；另外，在脱硫过程中，脱硫效率低，反应速率慢，脱硫反应时间在60min以上，难以实现工业化生产；如果能突破湿法反应速率方面的问题，湿法回收将大有作为（王学健，沈海全.废铅酸蓄电池回收技术现状及发展趋势[J].科技创新与应用，2015（9）：4-6.）。因此，急需提供一种废旧铅膏高效脱硫工艺，改进湿法回收技术，在提高脱硫率，降低二氧化硫排放量的同时，提高脱硫反应效率，实现工业化生产，为火法冶炼奠定坚实的基础。
技术实现思路
针对以上技术问题，本专利技术的目的在于突破铅膏湿法脱硫技术中存在的问题，解决脱硫反应速率慢，生产效率低，难以实现工业化，脱硫率低，后续冶炼尾气排放二氧化硫含量高，达不到国家环保标准等问题。为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：所述的废旧铅膏高效脱硫工艺具体包括以下步骤：1）将废旧铅膏进行干燥，干燥至铅膏含水率≤3%，得到干燥铅膏；2）将固体脱硫剂与干燥铅膏中的硫酸铅按摩尔比为1.5～2.5：1的比例，加入研磨设备混合研磨，制得粒径为150～500µm，含水率≤3%的合成粉；3）将纯水与合成粉按质量比0.5～1.5：1的比例，加入到强制脱硫器中，在温度为20～40℃的条件下进行脱硫，反应时间为0.1～0.5h；4）脱硫反应完成后混合液通过压滤设备压滤，得到滤饼和滤液。作为优选，在步骤1）中，所述干燥温度为100～150℃。作为优选，在步骤2）中，所述固体脱硫剂为碳酸铵、碳酸氢铵、碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钠中的一种；在步骤3）中，当脱硫剂是碳酸氢铵时合成粉投料速率为0.1～0.3t/min，当脱硫剂是碳酸铵、碳酸钠、碳酸氢钠或氢氧化钠时合成粉投料速率为0.3～0.8t/min。作为优选，在步骤3）中，所述强制脱硫器包括反应罐、泥浆泵和管道混合器，反应罐、泥浆泵、管道混合器依次通过输送管道连接，管道混合器还通过输送管道与反应罐连接。本专利技术的有益效果：本专利技术将铅膏干燥后与固体脱硫剂混合研磨，成倍增加了脱硫反应物的反应接触面积，大大提高了反应效率和脱硫率；强制脱硫器内设置有管道混合器，在不需要外力的情况下，水流通过管道混合器会产生分流、交叉混合和反向旋流三个作用，铅膏与脱硫剂形成的碳酸铅包裹层，通过剧烈的摩擦和撞击被击碎，解除了碳酸铅“包裹效应”，即反应中生成碳酸铅包裹在铅膏表面阻止了硫酸铅的反应，使脱硫反应更快更充分。附图说明图1为本专利技术的流程图；图2为强制脱硫器的结构示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例1-4和附图1-2，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1取10吨废旧铅膏，经测定，铅膏含硫率为6.92%，具体脱硫步骤如下：1）将废旧铅膏在115℃下干燥30min，干燥至含水率为1.8%时，得到干燥铅膏。2）选取碳酸氢铵为脱硫剂，称取3吨碳酸氢铵加入研磨设备与干燥铅膏混合研磨，制得粒径为350µm，含水率为2%的合成粉。3）将纯水与合成粉按质量比为1.2：1的量，按设定加料速率0.25t/min加入强制脱硫器中，所述强制脱硫器包括反应罐、泥浆泵和管道混合器，反应罐、泥浆泵、管道混合器依次通过输送管道连接，管道混合器还通过输送管道与反应罐连接，管道混合器也称管式静态混合器，在不需要外力的情况下，水流通过管道混合器会产生分流、交叉混合和反向旋流三个作用；铅膏与脱硫剂形成的碳酸铅包裹层，通过剧烈的摩擦和撞击被击碎，从而解决了反应中碳酸铅的“包裹效应”，即反应中生成碳酸铅包裹在铅膏表面阻止了硫酸铅的反应，加料时间为40min,在温度为30℃的条件下，反应30min，脱硫反应时间缩短30min以上，经计算脱硫率达到96.03%，与现有技术中的脱硫率80%～90%相比，有了显著性的提高。4）脱硫反应完成后混合液通过压滤设备压滤，得到滤饼和滤液，经测定，滤饼中硫含量为0.257%；滤饼在800℃下进行火法冶炼，测定结果显示：烟气中二氧化硫量为60PPM，硫含量低于国家排放标准100PPM；滤液经过提纯结晶处理后，固溶质含量为411g/L。实施例2取10吨废旧铅膏，经测定，铅膏含硫率为7.03%，具体脱硫步骤如下：1）将废旧铅膏在125℃下干燥30min，干燥至含水率为1%时，得到干燥铅膏。2）选取碳酸氢铵为脱硫剂，称取3.5吨碳酸氢铵加入研磨设备与干燥铅膏混合研磨，制得粒径为300µm，含水率为1.1%的合成粉。3）将纯水与合成粉按质量比为1：1的量，按设定加料速率0.2t/min加入强制脱硫器中，所述强制脱硫器包括反应罐、泥浆泵和管道混合器，反应罐、泥浆泵、管道混合器依次通过输送管道连接，管道混合器还通过输送管道与反应罐连接，管道混合器也称管式静态混合器，在不需要外力的情况下，水流通过管道混合器会产生分流、交叉混合和反向旋流三个作用；铅膏与脱硫剂形成的碳酸铅包裹层，通过剧烈的摩擦和撞击被击碎，从而解决了反应中碳酸铅的“包裹效应”，即反应中生成碳酸铅包裹在铅膏表面阻止了硫酸铅的反应；加料时间为45min,在温度为35℃的条件下，反应25min，脱硫反应时间缩短30min以上，经计算脱硫率达到95.43%，与现有技术中的脱硫率80%～90%相比，有了显著性的提高。4）脱硫反应完成后混合液通过压滤设备压滤，得到滤饼和滤液，经测定，滤饼中硫含量为0.282%；滤饼在800℃下进行火法冶炼，测定结果显示：烟气中二氧化硫量为78PPM，硫含量低于国家排放标准100PPM；滤液经过提纯结晶处理后，固溶质含量为434g/L。实施例3取10吨废旧铅膏，经测定，铅膏含硫率为7.12%，具体脱硫步骤如下：1）将废旧铅膏在120℃下干燥30min，干燥至含水率为1.5%时，得到干燥铅膏。2）选取碳酸钠为脱硫剂，称本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种废旧铅膏高效脱硫工艺，其特征在于：所述的废旧铅膏高效脱硫工艺具体包括以下步骤：1）将废旧铅膏进行干燥，干燥至铅膏含水率≤3%，得到干燥铅膏；2）将固体脱硫剂与干燥铅膏中的硫酸铅按摩尔比为1.5～2.5︰1的比例，加入研磨设备混合研磨，制得粒径为150～500µm、含水率≤3%的合成粉；3）将纯水与合成粉按质量比为0.5～1.5︰1的比例，加入到强制脱硫器中，在温度为20～40℃的条件下进行脱硫，反应时间为0.1～0.5h；4）脱硫反应完成后混合液通过压滤设备压滤，得到滤饼和滤液。

【技术特征摘要】
1.一种废旧铅膏高效脱硫工艺，其特征在于：所述的废旧铅膏高效脱硫工艺具体包括以下步骤：1）将废旧铅膏进行干燥，干燥至铅膏含水率≤3%，得到干燥铅膏；2）将固体脱硫剂与干燥铅膏中的硫酸铅按摩尔比为1.5～2.5︰1的比例，加入研磨设备混合研磨，制得粒径为150～500µm、含水率≤3%的合成粉；3）将纯水与合成粉按质量比为0.5～1.5︰1的比例，加入到强制脱硫器中，在温度为20～40℃的条件下进行脱硫，反应时间为0.1～0.5h；4）脱硫反应完成后混合液通过压滤设备压滤，得到滤饼和滤液。2.根据权利要求1所述的一种废旧铅膏高效脱硫工艺，其特征在于：在步...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘长来，孔庆波，张行祥，廖从银，夏诗忠，张祖波，李培文，
申请(专利权)人：骆驼集团蓄电池研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42