一种废铅酸蓄电池资源回收利用方法技术

技术编号:21881486 阅读:17 留言:0更新日期:2019-08-17 11:00
一种废铅酸蓄电池资源回收利用方法,包括如下步骤:步骤1:将废铅酸蓄电池进行拆解,得到废酸溶液、铅膏、塑料和板栅;步骤2:将步骤1中获得的铅膏进行还原反应得还原液;步骤3:将步骤2所得的还原液在常温条件下,进行氨浸反应,经过滤后,得氨浸液;步骤4:将氨浸液与氨浸液重量10‑50%的铅粉混合,制成膏状涂于不锈钢阴极框内,然后成化1‑5小时,得涂料阴极框;步骤5:在酸1‑50g/l,铵盐100‑530g/l,亚铁盐50‑800mg/l的电解液中,加入阳极,将步骤4获得的的涂料阴极框为阴极,将阴阳极板放入塑料、玻璃钢或树脂混凝土的电解槽中进行电解反应,得电解铅和电解废液;步骤6:将步骤5获得的电解铅进行熔化、精炼、铸型后得到铅锭和一级浮渣。本发明专利技术所述的废铅酸蓄电池资源回收利用方法铅的回收率达到99%以上。

A Method of Recovery and Utilization of Waste Lead-acid Battery Resources

【技术实现步骤摘要】
一种废铅酸蓄电池资源回收利用方法
本专利技术涉及废铅酸蓄电池回收领域,特别涉及废铅酸蓄电池资源回收利用方法。
技术介绍
随着铅酸蓄电池在汽车、电动汽车和电动摩托车等方面的广泛应用,2018年已达400万吨的用铅量,占总用铅量90%,相应的废铅酸蓄电池的处理量也十分巨大。因此,废铅酸蓄电池回收是再生铅循环利用中重要的组成部分。目前,废铅酸蓄电池的处理一般分为火法、湿法和联合法。由于火法处理工艺不可避免的产生含铅烟尘和二氧化硫、二氧化碳等废气,对环境会造成一定的污染,同时对操作工人的身体健康也会造成一定的损害,因此终将被淘汰。而现有的废铅酸蓄电池的湿法回收处理工艺又存在废水治理量大、能耗高、极板等材料价格昂贵、生产系统复杂等问题,现有的湿法处理方法其发展前景也是十分黯淡。目前国内外废铅酸蓄电池的湿法回收处理工艺大致分如下几类:一、氟硼酸电积法:该法来源于意大利杜林市的几那塔厂,该厂是世界上第一个采用全湿法处理废蓄电池的工厂,年产精铅3000吨现已操作数年。该厂具体实施方法是将切开排酸后的废蓄电池装入2m2的阳极吊架中。在电流密度400A/m2、槽电压2.5V的条件下进行电解,每槽装12个阳极吊架,用铅做的阴极始极片为1.7×1.7m。点解液含铅25-40g/L,氟硼酸150-200g/L,阴极周期为7天,(最终阴极重达1.5t,阴极最低纯度为99.99%)。该厂采用这种电化学方法,提高了铅的回收率,消除了污染。二、铅膏转化-浸出-电积法:该法是将铅膏进行脱硫转化,使硫酸铅、氧化铅溶于酸性(或碱性)溶液中,制成铅盐电解液,采用石墨或钛板做不溶性阳极,不锈钢板做阴极,在电解槽中电解沉积,在阴极得到铅粉(Pb≥99.99%)。该工艺存在成本高(约1500元/吨铅),回收率低(小于95%),设备腐蚀大,试剂(使用HBF6或H2SiF6溶液)价格贵且毒性大等问题。三、转化-浸出法生产硝酸铅:英国研究了以Pb(NO3)2形式回笼蓄电池中的铅的方法。废蓄电池的渣泥用碳酸盐或氢氧化钠处理,使铅的硫酸盐进行转化,在有H2O2或铅粒存在的条件下,用HNO3溶解Pb、PbO和PbO2。例如含有Pb18.1%、PbSO428.4%、PbO11.6%和PbO220.4%的炉渣中,加入Na2CO3溶液,经搅拌过滤,将固体物料用H2O调浆并加入70%HNO3至PH1.5,再加进铅粒使PbO/PbO2的比为1.5.然后加入更多的HNO3,经搅拌2小时后过滤即可得Pb(NO3)2溶液,铅的回收率93.2%,如用氢氧化钠代替碳酸钠和用双氧水代替铅粒,回收率可达95.9%。四、铅膏浸出-电积法:该法是将铅膏在热的HCl-NaCl溶液中浸出,生产可溶性的H2PbCl4溶液,经净化后送入采用阳离子交换膜分隔的阴极室内,使得铅在阴极上析出,生成电解铅而落入槽底被收集。这种铅粉可用于制造新蓄电池的铅膏或熔铸成金属铅。该技术原料价格便宜,操作简单,但电解过程中产生大量Cl2,对环境、设备腐蚀严重,另外,其能耗高,一般为1300kwh/tPb±。五、采用化学方法将废铅酸蓄电池的铅物料转化成铅的化工产品,如红丹粉、黄丹粉、三碱式硫酸铅等等。该工艺产品适用范围窄、毒性大,且产能低,难于形成规模化。六、铅膏直接电解法:该法是将铅膏以NaOH浆化后,涂布于不锈钢质的阴极网格筐架中,在15%的NaOH溶液中进行电解,阴极生成电解铅,经熔铸后获得纯铅锭。该工艺消耗了大量的H2SO4和NaOH,并且产生了大量低附加值的Na2SO4,使得生产成本上升。
技术实现思路
针对上述问题,本专利技术的目的在于提供一种可有效提高铅回收率,且整个过程中无废水、废气、废渣产生的清洁环保型的废铅酸蓄电池资源回收利用方法。为达到上述目的,本专利技术提出的技术方案为:一种废铅酸蓄电池资源回收利用方法,其特征在,包括如下步骤:步骤1:将废铅酸蓄电池进行拆解,得到废酸溶液、铅膏、塑料和板栅;步骤2:将步骤1中获得的铅膏进行还原反应得还原液;步骤3:将步骤2所得的还原液在常温条件下,进行氨浸反应,经过滤后,得氨浸液;步骤4:将氨浸液与氨浸液重量10-50%的铅粉混合,制成膏状涂于不锈钢阴极框内,然后成化1-5小时,得涂料阴极框;步骤5:在酸1-50g/l,铵盐100-530g/l,亚铁盐50-800mg/l的电解液中,采用钛基阳极或铅基阳极,将步骤4获得的涂料阴极框为阴极,将阴阳极板放入塑料、玻璃钢或树脂混凝土的电解槽中进行电解反应,得电解铅和电解废液;步骤6:将步骤5获得的电解铅进行熔化、精炼、铸型后得到铅锭和一级浮渣。进一步的,步骤5电解过程中控制二氧化铅含量0-15%,控制氧化铅含量小于3%;其目的在于二氧化铅决定物料的导电性,控制其含量使其更容易导电;控制氧化铅的含量目的在于缩短了电解时间,提高电解效率。进一步的,步骤3氨浸反应过程中加入硫酸亚锡催化使氧化铅转化为硫酸铅,其转化率大于90%,有效的降低电解工序中物料的氧化铅含量。进一步的,同时,步骤3氨浸反应过程中加入氨水使氧化铜形成四氨合铜络合物,形成的络合物较稳定,可以通过沉淀过滤排出,以此可以减少铜的杂质对后续工序的影响。进一步的,步骤5所述的电解反应中:二价铁离子控制在50-800mg/l,以抑制阳极副反应的发生。进一步的,还包括将将步骤5获得的电解废液通过中和、电化学净化、再中和、蒸发结晶后得硫酸铵的步骤。进一步的,还包括将步骤1得到的板栅经熔化、铸型,得到合金锭和二级浮渣的步骤。进一步的,还包括将将二级浮渣经球磨、氨浸、浮渣电解后得电解铅,将电解铅返回熔化工序。进一步的,还包括将步骤1得到的塑料,经过清洗后,直接回收利用或出售的步骤。进一步的,还包括将步骤1中得到的废酸溶液加入电解废液在制取硫酸铵产品的步骤。进一步的,步骤2所述的还原反应为将铅膏在常温与酸性条件下经双氧水还原处理,使其反应1-5小时,将浆液泵入压滤机过滤得还原液。进一步的,步骤3所述的氨浸反应反应时间1-5小时后,反应温度常温。进一步的,步骤5所述的电解过程中:保持电解同极距50-150mm,且每个电解槽中的阳极较阴极多配1片,阴极和阳极面积相当。进一步的,还包括将步骤6获得的一级浮渣返回至步骤5进行电解的步骤。采用上述技术手段,本专利技术所述的废铅酸蓄电池资源回收利用方法通过还原-氨浸-电解法,进行废铅酸蓄电池回收利用,具有的有益效果为:铅的回收率达到99%以上,整个过程中无废水、废气、废渣产生,从根本上做到了大幅减排(减排量达到99.9%以上),是清洁环保型的废铅酸蓄电池资源回收利用方法;同时,所获得的铅回到蓄电池厂铅粉加工工序,所获得的塑料又回到蓄电池厂相关塑料加工工序,所产生的硫酸铵用于复合肥或园林绿化,实现再生资源循环利用。具体实施方式下面结合具体实施方式,对本专利技术做进一步说明。实施例1本专利技术所述的废铅酸蓄电池资源回收利用方法,包括如下步骤:S1、将废旧铅酸蓄电池拆解出铅膏、板栅、塑料和其他废液;S2、将其中的铅膏在反应槽中按液固比1-10:1和酸度1-100g/L的要求配制还原液,使其反应1-5小时,同时,启动计量泵缓慢加入双氧水,反应后,制得还原物料;S3、将还原物料在不锈钢反应槽中按液固比(1-10:1)和酸度(1-100g/L)的要求,用电解后液(本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种废铅酸蓄电池资源回收利用方法,其特征在,包括如下步骤:步骤1:将废铅酸蓄电池进行拆解,得到废酸溶液、铅膏、塑料和板栅;步骤2:将步骤1中获得的铅膏进行还原反应得还原液;步骤3:将步骤2所得的还原液在常温条件下,进行氨浸反应,经过滤后,得氨浸液;步骤4:将氨浸液与氨浸液重量10‑50%的铅粉混合,制成膏状涂于不锈钢阴极框内,然后成化1‑5小时,得涂料阴极框;步骤5:在酸1‑50g/l,铵盐100‑530g/l,亚铁盐50‑800mg/l的电解液中,采用钛基阳极或铅基阳极,将步骤4获得的的涂料阴极框为阴极,将阴阳极板放入塑料、玻璃钢或树脂混凝土的电解槽中进行电解反应,得电解铅和电解废液;步骤6:将步骤5获得的电解铅进行熔化、精炼、铸型后得到铅锭和一级浮渣。

【技术特征摘要】
1.一种废铅酸蓄电池资源回收利用方法,其特征在,包括如下步骤:步骤1:将废铅酸蓄电池进行拆解,得到废酸溶液、铅膏、塑料和板栅;步骤2:将步骤1中获得的铅膏进行还原反应得还原液;步骤3:将步骤2所得的还原液在常温条件下,进行氨浸反应,经过滤后,得氨浸液;步骤4:将氨浸液与氨浸液重量10-50%的铅粉混合,制成膏状涂于不锈钢阴极框内,然后成化1-5小时,得涂料阴极框;步骤5:在酸1-50g/l,铵盐100-530g/l,亚铁盐50-800mg/l的电解液中,采用钛基阳极或铅基阳极,将步骤4获得的的涂料阴极框为阴极,将阴阳极板放入塑料、玻璃钢或树脂混凝土的电解槽中进行电解反应,得电解铅和电解废液;步骤6:将步骤5获得的电解铅进行熔化、精炼、铸型后得到铅锭和一级浮渣。2.根据权利要求1所述的一种废铅酸蓄电池资源回收利用方法,其特征在于,步骤5电解过程中控制二氧化铅含量0-15%,控制氧化铅含量小于3%。3.根据权利要求1所述的一种废铅酸蓄电池资源回收利用方法,其特征在于,步骤3氨浸反应过程中加入硫酸亚锡催化使氧化铅转化为硫酸铅;步骤3氨浸反应过程中加入氨水使氧化铜形成四氨合铜络合物。4.根据权利要求1所述的一种废铅酸蓄电池资源回收利用方法,其特征在于,步骤5所述的电解反应中:二价铁离子控制在50-800mg/...

【专利技术属性】
技术研发人员:赵坤杨少杰
申请(专利权)人:厦门潼源科技有限公司
类型:发明
国别省市:福建,35

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