本发明专利技术公开了一种废铅酸蓄电池铅膏中铅的回收方法。本发明专利技术采用氢氧化钠和酒石酸混合溶液在加热条件下不但浸出铅膏中氧化铅和硫酸铅，而且还直接浸出了二氧化铅，然后在加热条件下进行电解。本发明专利技术省略了脱硫和还原转化过程，方法流程短。所得阴极铅纯度高于99.5％，铅膏中化合态铅的回收率高于98.5％。所用阴极为板状，吸附电解液少，易清洗，可直接铸锭。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于废铅酸蓄电池的铅回收领域，涉及。
技术介绍
随着汽车、通讯工业的 迅速发展，铅蓄电池的需求量不断增加，目前，世界精铅消费中约70%的铅用于蓄电池的生产，伴随产生的是大量的废铅酸蓄电池。为了节约日益枯竭的矿物资源，避免废铅物料对环境的污染，国内外都十分重视废铅酸蓄电池的回收利用，其已成为铅工业可持续发展战略不可缺少的重要组成部分。由于废铅酸蓄电池中的铅成分比较复杂。除了金属Pb以外还含有？130、？1302和？匕504，再生处理过程较为复杂。目前国内外废铅酸蓄电池的处理方法有火法、湿法、火法-湿法联合处理等方法，然而火法冶炼中产生的铅尘、铅蒸汽、SO2等有毒有害烟气对生态环境造成了严重的破坏。因此，近20年来湿法处理技术得到了广泛研究，并提出了一系列方法。酸性电冶金体系处理废铅酸蓄电池是研究最早并且已有工业应用的湿法方法。其典型方法包括RSR、USBM、CX-EW、CX-EWS、Ginatta、Placid等(胡红云，朱新锋，杨家宽 湿法回收废旧铅酸蓄电池中铅的研究进展.化工进展，2009，28 (9) :1662-1666.)。这些方法的共性就是铅膏经转化后(或直接)溶解于硅氟酸等酸性溶液中，之后含铅溶液通过电积法提铅。酸性体系电解具有电解过程稳定、电解液铅含量高等优点，但酸性体系易挥发，仍然存在污染环境和危害人体健康等问题，尤其是已有工业应用的硅氟酸体系在生产过程中会放出HF和SiF4气体，对人体和环境危害大。中国专利CN1186478C提出利用固相电解还原法处理铅膏，其方法原理是将铅膏中各种铅化合物作为阴极，不溶金属极板作为阳极，在氢氧化钠溶液中通以直流电，则在阳极上析出氧气，而在阴极发生铅离子的电化学还原反应。该方法直接在NaOH溶液中通以直流电进行电解，电解过程有碱雾，需要每4-6小时加碱雾抑制剂一次。电流下降至相应恒压电流曲线所示电流值时，取出阴极架，还原所得到的产物为铅粉，需经过压密、铸锭等工序得到铅锭。该方法的主要问题是直接在NaOH溶液中进行电解，电解电流效率较低，此外，所得海绵铅夹杂有未还原的铅化合物，导致铅的直收率较低，铅粉还需经过后续工序造渣除杂后铸徒。陈维平等人(陈维平，田一庄，杨霞，等，废铅蓄电池浆料回收技术研究，有色金属，1997，49 (4) 64-67)将废铅蓄电池经过脱硫和还原转化后，滤渣中的PbO (或Pb (OH) 2)用NaOH-KNaC4H4O6 (酒石酸钾钠)浸出，形成电解液，采用电积法回收铅。该方法需预先对铅膏进行脱硫和还原转化，工序较长。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是，包括以下步骤(I)从废铅酸蓄电池中选出铅膏部分，干燥、研磨，得到铅膏粉末；(2)将水、氢氧化钠、酒石酸以重量比100 : (8-16) (10-18)混合，得到浸出液；(3)以固液比I : (5-10)将铅膏粉末加入浸出液，溶解，在温度50-98°C下反应l-5h，过滤，得到电解液；(4)将电解液加入电解槽，布置好阴极和阳极，电解，电解时电解液温度为40-55 0C ；(5)当电解液中铅浓度降至20g/L，停止电解，剥离阴极铅，电解后液返回步骤⑶。 步骤(I)将铅膏研磨为100-300目。步骤(3)中反应时搅拌，速度为300-500r/min。向步骤(3)过滤所得滤渣中加入1% -2%的碳粉，混合均匀后熔炼，浇铸得铅合金。所述的熔炼温度为650_700°C。步骤(3)中溶解反应过程发生的反应为Pb0+C4H606+2Na0H = Na2 [Pb (C4H4O6) (OH) 2] +H2OPbS04+C4H606+4Na0H = Na2 [Pb (C4H4O6) (OH) 2] +2H20+Na2S04 Pb02+C4H606+2Na0H = Na2 [Pb (C4H2O6) (OH) 2] +2H20步骤⑷电解时相邻阴极和阳极间距为40_65mm。步骤⑷电解时阴阳极电流密度100-400A/m2、槽电压I. 6-1. 8V。步骤(4)电解液以下进上出的方式进行循环。步骤⑷电解液循环速度为15_50mL/min。步骤⑷中的电极反应为阳极发生的反应为40H_4e = 02+2H20阴极发生的反应为[Pb(C4H4O6) (OH) 2] 2_+2H20+2e = C4H606+Pb+40H_[Pb (C4H2O6) (OH) 2] 2>4H20+4e = C4H606+Pb+60r步骤(5)当电解后液中硫酸根浓度高于80g/L，重结晶分离硫酸钠。本专利技术采用氢氧化钠和酒石酸混合溶液在加热条件下不但浸出铅膏中氧化铅和硫酸铅，而且还直接浸出了二氧化铅，然后在加热条件下进行电解。相比于现有技术，本专利技术省略了脱硫和还原转化过程，方法流程短。所得阴极铅纯度高于99. 5%，铅膏中化合态铅的回收率高于98.5%。所用阴极为板状，吸附电解液少，易清洗，可直接铸锭。附图说明图I是废铅酸蓄电池铅膏中铅的回收方法流程图。具体实施例方式下面结合具体实施例对本专利技术做具体的说明。实施例I :本实施例对铅膏中铅的回收方法，步骤如下(I)将废铅酸蓄电池破碎后选出铅膏部分，干燥、研磨至100目，得到铅膏粉末；(2)称取120g氢氧化钠、150g酒石酸加入I. 5L水中(水、氢氧化钠、酒石酸重量比为100 8 10)，搅拌溶解，得到浸出液；(3)将180g铅膏粉末加入浸出液，溶解，在50°C时以搅拌速度500r/min下反应3h，过滤，得到电解液，其中酒石酸浓度为150g/L、氢氧化钠浓度为80g/L、铅浓度为78g/L ;滤渣干燥后配入I. Ig碳粉，混合均匀后在马弗炉中于700°C熔炼30min，得到铅合金20. 85g，滤渣中铅的回收率为98.41% ；(4)电解液体积为I. 5L，以下进上出的方式以15mL/min的速度循环，以40mm的间距布置好阴极和阳极，阴极板和阳 极板均采用不锈钢板，面积均为9. 7cmX9. 9cm,在40°C时通入直流电进行电解。电解时,平均槽电压I. 65V,电流密度100A/m2，电解过程中维持酒石酸浓度约100g/L、氢氧化钠浓度约80g/L ；(5)当电解液中铅浓度降至20g/L，停止电解，剥离阴极铅，电解后液返回步骤(3)，当电解后液中硫酸根浓度高于80g/L，重结晶分离硫酸钠，硫酸钠用少量碱水淋洗，洗水返回补充电解液。电解时，电流效率可达97. 33%，每吨铅的阴极能耗为460. 04kWh，所得阴极铅纯度为99. 85%，铅膏中化合态铅的回收率为98. 71%。实施例2 :本实施例对铅膏中铅的回收方法，步骤如下(I)将废铅酸蓄电池破碎后选出铅膏部分，干燥、研磨至200目，得到铅膏粉末；(2)称取240g氢氧化钠、150g酒石酸加入I. 5L水中(水、氢氧化钠、酒石酸重量比为100 16 10)，搅拌溶解，得到浸出液；(3)将300g铅膏粉末加入浸出液，溶解，在98°C时以搅拌速度300r/min下反应lh，过滤，得到电解液，其中酒石酸浓度为100g/L、氢氧化钠浓度为160g/L、铅浓度为125g/L ;滤渣干燥后配入2. 4g碳粉，混合均匀后在马弗炉中于650°C熔炼30min，得到铅合金32.本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种废铅酸蓄电池铅膏中铅的回收方法，其特征在于包括以下步骤 (1)从废铅酸蓄电池中选出铅膏部分，干燥、研磨，得到铅膏粉末；(2)将水、氢氧化钠、酒石酸以重量比100 (8-16) (10-18)混合，得到浸出液； (3)以固液比I: (5-10)将铅膏粉末加入浸出液，溶解，在温度50-98°C下反应l_5h，过滤，得到电解液；(4)将电解液加入电解槽，布置好阴极和阳极，电解，电解时电解液温度为40-55°C； (5)当电解液中铅浓度降至20g/L以下时，停止电解，剥离阴极铅，电解后液返回步骤⑶。2.根据权利要求I所述的一种废铅酸蓄电池铅膏中铅的回收方法，其特征在于步骤(I)将铅膏研磨为100-300目。3.根据权利要求I所述的一种废铅酸蓄电池铅膏中铅的回收方法，其特征在于步骤(3)中反应时搅拌，速度为300-500r/min。4.根据权利要求I所述的一种废铅酸蓄电池铅膏中铅的回收方法，其特征在于向...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘伟，周琼华，姚怀，陈艳芳，刘海洋，
申请(专利权)人：河南科技大学，
类型：发明
国别省市：
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