一种废旧铅酸蓄电池铅膏制备氧化铅的装置及其工艺制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种废旧铅酸蓄电池铅膏制备氧化铅的装置及其工艺，包括脱硫单元、氧化单元、传送装置、输送管和洗涤烘干装置，所述固液分离器一端通过输送管与脱硫罐连接，另一端与第一炭化罐连接，所述煅烧炉与浸出罐连接，所述固液分离器通过传送装置与浸出罐连接，所述煅烧炉煅烧后的尾气净化后通入第一炭化罐中。碳化剂、有机酚类物质和氨基酸的再生循环利用，煅烧后尾气的利用，使废旧铅的硫脱的更加彻底，同时提高了氧化铅的纯度，本发明专利技术设计巧妙，采用湿法生产氧化铅，利用对原材料的再生循环利用，降低了原材料的消耗，节省了生产成本，提高了对铅回收率和对氧化铅的提取纯度，同时有效的降低了对环境的污染。

A device and technology for preparing lead oxide from waste lead-acid battery paste

【技术实现步骤摘要】
一种废旧铅酸蓄电池铅膏制备氧化铅的装置及其工艺
本专利技术涉及一种氧化铅
，特别是一种废旧铅酸蓄电池铅膏制备氧化铅的装置及其工艺。
技术介绍
随着社会经济的飞速发展，铅需求量在继续增大，铅制品的生产过程以及废弃所带来的铅资源浪费和环境污染等问题也在加剧。铅酸蓄电池是铅的最大用户，在发达国家用于制造铅酸蓄电池的铅用量占总铅用量的80％以上，我国也已超过50％，并且其比例还在不断提高。随着工业及交通运输业的发展，我国铅酸蓄电池的用量越来越大，同时废铅酸蓄电池的数量也随之增加。目前我国每年有近100万吨废铅酸蓄电池产生，然而其回收利用率尚不足90％，而发达国家一般都已达到100％，废铅蓄电池已成为再生铅和产生铅污染的主要来源，科学地进行铅的再生循环利用，一方面可以减少铅矿的开采量、有效缓解铅资源短缺和控制铅污染，另一方面生产再生铅，而其能耗仅为生产原生铅能耗的25.1％～31.4％，可以显著降低铅的生产成本。目前发达国家再生铅占铅总量的80％以上，而我国尚不到30％。废铅酸蓄电池由塑料外壳、废硫酸、铅电极板、铅格栅、铅接线头、废铅泥组成，其中前五种组分均可以通过简单的物理过程进行回收利用，而铅泥的回收利用则难度较大，已成为废铅酸蓄电池有效回收综合利用的技术关键和难点。铅泥占废铅酸蓄电池总重量的30-35％，主要成分为硫酸铅及少量铅粉、一氧化铅和二氧化铅，其中铅含量达75％。目前有关铅泥的回收利用主要有三种工艺，即：火法冶炼、湿法处理以及干—湿法联合处理，其最终产品均为金属铅。火法冶炼是目前大多数国家所采用的方法，工艺流程以苏打、铁屑法为主。该法突出的缺点是冶炼温度高达1350℃以上，能耗大，铅挥发严重，铅回收率低(70-90％)，资源浪费大，同时还有SO2排放问题。因此，经济效益较低，并且带来环境污染。改进的火法处理技术是采用多熔炉联合火法处理，铅的回收率得到了较大提高。如美国RSR公司采用二次反射炉/一次鼓风炉联合流程，采用分选技术和富氧鼓风，铅回收率提高到90％，但SO2及铅污染没能得到彻底解决；湿法处理目前只有少数几个国家采用，其中以意大利吉拉塔厂为代表，该厂是世界上首次采用全湿法处理废铅电池的工厂。湿法处理技术的实质是一种电化学方法。优点在于铅回收率高，可接近95％，能有效消除铅和SO2等对环境的污染，但耗电量大；干—湿联合处理法是目前世界上较先进的技术，为德国鲁奇公司布劳巴赫厂所采用。其工艺过程为首先对铅泥进行湿法脱硫，脱硫后的固体物再在1350℃以上的温度进行火法精炼。该法在各种方法中，铅回收率最高，达到了95％，也解决了SO2的排放污染问题，但仍然存在着能耗高以及铅尘和铅蒸汽污染问题。目前，国内一些企业也采用了上述工艺进行铅泥的回收利用，但铅的回收率仅有80％左右，明显低于国外先进水平。除上述工艺之外，也有专利报道可以通过将铅泥制备成红丹而加以回收利用。红丹是一种桔红色重质粉末，为四价铅的氧化物，具有高度的抗腐蚀性能，在油脂中扩散性很好，遮盖力强，可耐500℃高温，对大气稳定性好，附着力强，因而广泛用作防腐涂料的颜料。其它用途包括，用于光学玻璃、陶瓷、搪瓷、鞭炮等，以及作为精密机床的平面研磨剂和用于膏药的原料。在红丹的上述应用过程中，红丹的四氧化三铅的含量和颗粒大小对其性能具有极为重要的影响，含量越高以及颗粒越小，则性能越佳。中国专利CN1285753A报道，根据阳极和阴极铅泥成分的不同，采用不同处理工艺，分别制备不同的产品。其中，阳极铅极铅泥添加1.5倍的碳酸钠，进行硫、Fe2+和挥发物的脱除，然后在400-480℃下焙烧20-24h制成纯度97％的红丹，阴极铅泥则制备成Pb(NO3)2。但是该工艺由于涉及了阴、阳极铅泥的分离，流程复杂，且碳酸钠的用量过高，煅烧时保温时间过长，导致红丹生产成本较高，另外，所得红丹的颗粒也较大。中国专利CN2337495报道，在旋转式加热炉中进行焙烧制备红丹。该旋转加热炉由焙烧罐和加热灶组成，以75％的氧化铅为原料，经过二次氧化后得到的红丹质量分数高达99％左右。该技术虽然克服了现有技术中利用自然通风进行氧化，对铅的还原熔炼和精炼过程繁琐，能耗高，成本高，易造成铅尘外逸所带来的环境污染，积压资金多。
技术实现思路
本专利技术的目的是，克服现有技术的上述不足，而提供一种环保和节约成本能对原材料再生循环利用的废旧铅酸蓄电池铅膏制备氧化铅的装置及其工艺。本专利技术的技术方案是：一种废旧铅酸蓄电池铅膏制备氧化铅的装置，包括脱硫单元、氧化单元、传送装置、输送管和洗涤烘干装置，所述脱硫单元包括脱硫罐、第一炭化罐和固液分离器，所述氧化单元包括浸出罐和煅烧炉，所述固液分离器一端通过输送管与脱硫罐连接，另一端与第一炭化罐连接，所述煅烧炉与浸出罐连接，所述固液分离器通过传送装置与浸出罐连接，所述煅烧炉煅烧后的尾气净化后通入第一炭化罐中；所述传送装置上设有洗涤烘干装置。进一步，所述脱硫单元还包括：转化罐、第一炭化罐和储液槽，所述固液分离器包括第一固液分离器和第二固液分离器，所述脱硫罐与第一固液分离器通过输送管连接，固液分离后的溶液通过输送管输送至转化罐中，转化灌与第二固液分离器通过输送管连接，固液分离后的溶液输送至所述炭化罐内，炭化罐内熔液通过泵泵入储液槽中，待转入脱硫罐中循环利用。进一步，所述氧化单元还包括净化罐、第二炭化罐、风机和固液分离器，所述固液分离器包括第三固液分离器、第四固液分离器和第五固液分离器；所述浸出罐与第三固液分离器通过输送管连接，固液分离后的溶液通过输送管输送至净化罐；所述净化罐与第四固液分离器通过输送管连接，固液分离后的溶液输送至所述第二炭化罐内；所述第二炭化罐与第五固液分离器连接，固液分离后的滤饼洗涤干燥送至窑煅烧炉，所述窑煅烧炉产生的尾气经风机和输送管输送至第二炭化罐废物利用，滤液通过输送管道返回浸出罐循环利用，所述输送管上均设有泵。进一步，所述输送管口径为10-50cm的钢管或不锈钢管；脱硫罐、浸出罐、第一炭化罐、转化罐、净化罐和第二炭化罐的罐体上还均设有循环泵。进一步，所述脱硫罐、浸出罐、第一炭化罐、转化罐、净化罐和第二炭化罐的罐体内均设有搅拌装置和加热器，所述加热器设于搅拌装置上或罐体内壁；罐体的上部均设有进料口和观察孔，进料口设有可拆卸密封盖，观察孔设置有密封透明盖；罐体的侧壁均设有酸碱温度计；罐体的下部均设有出料口。一种废旧铅酸蓄电池铅膏制备氧化铅的工艺，包括以下步骤：(1)将含硫酸铅废料和含有碳酸根的碳化剂加入到脱硫罐中，硫酸铅废料与2-8M的碳化剂溶液按固液比1:5—5：1的比例加入到脱硫罐中，加温至50-100℃，搅拌0.5-3小时，调节PH在7-8，反应完成后，经固液分离得到滤饼脱硫铅膏和滤液；(2)将步骤(1)中的滤液转至转化罐中，加入脱硫剂和有机酚类物质，控制反应条件，反应完成后经固液分离得到有机盐滤浆和滤饼硫酸钙；(3)将步骤(2)得到的有机盐滤浆转入第一炭化罐中，通入气体，充分反应后，将第一炭化罐中的溶液直接转入至步骤（1）中循环利用；（4）将步骤（1）中的滤饼脱硫铅本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种废旧铅酸蓄电池铅膏制备氧化铅的装置，其特征在于，包括脱硫单元、氧化单元、传送装置、输送管和洗涤烘干装置，所述脱硫单元包括脱硫罐、第一炭化罐和固液分离器，所述氧化单元包括浸出罐和煅烧炉，所述固液分离器一端通过输送管与脱硫罐连接，另一端与第一炭化罐连接，所述煅烧炉与浸出罐连接，所述固液分离器通过传送装置与浸出罐连接，所述煅烧炉煅烧后的尾气净化后通入第一炭化罐中；所述传送装置上设有洗涤烘干装置。/n

【技术特征摘要】
1.一种废旧铅酸蓄电池铅膏制备氧化铅的装置，其特征在于，包括脱硫单元、氧化单元、传送装置、输送管和洗涤烘干装置，所述脱硫单元包括脱硫罐、第一炭化罐和固液分离器，所述氧化单元包括浸出罐和煅烧炉，所述固液分离器一端通过输送管与脱硫罐连接，另一端与第一炭化罐连接，所述煅烧炉与浸出罐连接，所述固液分离器通过传送装置与浸出罐连接，所述煅烧炉煅烧后的尾气净化后通入第一炭化罐中；所述传送装置上设有洗涤烘干装置。


2.根据权利要求1所述的废旧铅酸蓄电池铅膏制备氧化铅的装置，其特征在于，所述脱硫单元还包括：转化罐、第一炭化罐和储液槽，所述固液分离器包括第一固液分离器和第二固液分离器，所述脱硫罐与第一固液分离器通过输送管连接，固液分离后的溶液通过输送管输送至转化罐中，转化灌与第二固液分离器通过输送管连接，固液分离后的溶液输送至所述炭化罐内，炭化罐内熔液通过泵泵入储液槽中，待转入泵中循环利用。


3.根据权利要求2所述的废旧铅酸蓄电池铅膏制备氧化铅的装置，其特征在于，所述氧化单元还包括净化罐、第二炭化罐、风机和固液分离器，所述固液分离器包括第三固液分离器、第四固液分离器和第五固液分离器；所述浸出罐与第三固液分离器通过输送管连接，固液分离后的溶液通过输送管输送至净化罐；所述净化罐与第四固液分离器通过输送管连接，固液分离后的溶液输送至所述第二炭化罐内；所述第二炭化罐与第五固液分离器连接，固液分离后的滤饼洗涤干燥送至窑煅烧炉，所述窑煅烧炉产生的尾气经风机和输送管输送至第二炭化罐废物利用，滤液通过输送管道返回浸出罐循环利用，所述输送管上均设有泵。


4.一种废旧铅酸蓄电池铅膏制备氧化铅的工艺，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将粉碎后含硫酸铅废料和含有碳酸根的碳化剂加入到脱硫罐中，硫酸铅废料与1-8M的碳化剂溶液按固液比1:5—5：1的比例加入到脱硫罐中，加温至50-100℃，搅拌0.5-3小时，调节PH在7-8，反应完成后，经固液分离得到滤饼脱硫铅膏和滤液；
(2)将步骤(1)中的滤液转至转化罐中，加入脱硫剂和有机酚类物质，控制反应条件，反应完成后经固液分离得到有机盐滤浆和滤饼硫酸钙；
(3)将步骤(2)得到的有机盐滤浆转入第一炭化罐中，通入气体，充分反应后，将第一炭化罐中的溶液直接转入至步骤（1）中循环利用；
（4）将步骤（1）中的滤饼脱硫铅膏和1-8M的氨基酸溶液按固液比1:10—3:1加入浸出罐，再加入脱硫铅膏比重的10-150%的含10-40%的双氧水，加温至40-80℃，搅拌2-4小时，对铅进行络合，反应完成后固液分离成滤液与滤饼；
（5）将步骤（4）中的滤液转入净化罐，然后按溶液中铜质量分数的2-8...

【专利技术属性】
技术研发人员：成翔，陈春华，雷高雄，
申请(专利权)人：湖南省金翼有色金属综合回收有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43