[发明专利]一种湿法回收废铅酸蓄电池填料中铅的方法

说明书

技术领域

本发明涉及到金属铅的回收领域，具体的说是一种湿法回收废铅酸蓄电池填料中铅的方法。 

背景技术

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。同时每年有大量的铅蓄电池报废，形成数量巨大的含铅固体废物，同时也是重要的二次铅资源。废旧蓄电池尤其是铅膏（主要成分是PbO、PbO₂、PbSO₄和少量的Pb、Sb），若不加以回收，将危害人体健康并对环境造成极大污染。 

废铅酸蓄电池中铅的回收包括板栅部分铅及铅合金的重熔、精炼和填料（铅膏）部分的回收。填料主要是极板上的活性物质经过充放电使用后形成的料浆状物质，由于填料中含有大量硫酸盐，而且存在不同价态的铅的氧化物，因此，填料的回收利用通常是废旧铅酸蓄电池回用过程中着重研究的难点。 

世界上废铅酸蓄电池中填料的处理主要通过湿法转化脱硫后再采用火法冶炼，由于铅及其化合物的饱和蒸汽压高，在高温环境下容易挥发，烟气对环境污染大，大量含铅烟尘导致铅直收率低，另外，经过脱硫转化后，铅膏中仍然含有约5%的硫酸铅，在熔炼中会产生二氧化硫污染，近年来随着环保技术的进步，有效减轻了烟气污染，但环保投资大、设备复杂。湿法技术回收铅具有不污染或基本上不污染环境，设备、工艺简单，操作方便，金属回收率高，生产费用低，规模大小皆宜等优点。 

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工艺。其典型工艺包括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.）。这些工艺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，对人体健康和环境危害非常大。 

中国专利CN1470675 提出利用固相电解还原法处理铅膏，其工艺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。该工艺直接在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。该工艺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后铸锭。 

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。该工艺需预先对铅膏进行脱硫和加入还原剂进行还原转化，工序较长。 

发明内容

本发明为解决现有技术在处理废铅蓄电池时存在的铅的回收率低、工序长、对人体和环境危害大等问题，提供了一种湿法回收废铅酸蓄电池填料中铅的方法。 

本发明为解决上述技术问题采用的技术方案为：一种湿法回收废铅酸蓄电池填料中铅的方法，首先制备电解液，步骤为： 

将废铅酸蓄电池填料球磨并筛分，选取200目以下的筛分料，得到铅膏粉末；

取氢氧化钠和木糖醇加入水中，在常温下搅拌溶解，制得混合溶液，木糖醇和氢氧化钠的加入量为每升混合溶液中加入80~180g木糖醇、80~160g氢氧化钠；然后在混合溶液中加入得到的铅膏粉末，在温度为50~98℃、搅拌速度为300~600r/min的条件下，反应1~5h，反应结束后过滤得到滤液即为电解液；所述的铅膏粉末的加入量为每5~10mL的混合溶液中加入1g铅膏粉末，制得的电解液中铅离子浓度为70~140 g/L；