[发明专利]一种废铅酸蓄电池铅膏脱硫转化方法

说明书

技术领域

本发明属于废旧电池处理领域，更具体地说，涉及一种废铅酸蓄电池铅膏脱硫转化方法。

背景技术

近年来，随着铅矿资源的日益枯竭和铅酸蓄电池耗铅量的不断增加，从废铅酸蓄电池中回收再生铅成为实现铅资源可持续发展的重要途径。然而在我国，由于技术的不成熟，铅再生的过程中有大量重金属或SO₂被排放到环境中，造成污染。目前我国铅酸蓄电池的耗铅量占据总额的70%左右，但是废铅蓄电池回收率不足90%，而发达国家一般保证100%；此外，在我国再生铅冶炼过程中的铅回收率一般为80%左右，而国外先进水平可达98%以上。因此每年我国约有3万吨左右的废铅蓄电池未能得到回收利用，同时由于回收率低导致我国每年约有4.5万吨左右的铅及铅化合物流入到空气、土壤和水体中，造成严重的资源浪费和环境污染（李金惠等，中国废铅蓄电池回收利用现状及管理对策，环境保护，（2000）No.4:40-42）。于此同时，据文献报道，依据目前已探明铅矿资源的储采比，铅矿只足够开采25-30年。随着铅矿资源的口益枯竭，铅金属的回收及再生利用已成为实现铅工业可持续发展的必由之路。开展无污染或轻污染铅再生过程的研究也直接关系着我国铅工业的发展。

目前铅金属主要消耗在蓄电池的生产上，因此铅的再生过程主要是对废铅酸蓄电池中的铅膏渣泥进行还原转化以获得铅及铅合金的过程。该过程的难点在于铅膏的冶炼，其方法目前可分为火法、湿法和干湿联合法（肖永清.车用废旧铅酸电池回收再生产市场商机无限[J].金属世界，2004(2):11-13;胡涛，韩虹，朱斌，等废旧铅酸电池中铅的回收[J].电池，2007, 37 (6):472-473; 周正华.从废旧蓄电池中无污染火法冶炼再生铅及合金[J].上海有色金属,2002,23(4):156-163）。火法冶炼存在着金属回收率低、能耗高和污染严重三大问题。干湿联合法一般采取湿法脱硫、火法熔炼，即对废铅蓄电池进行破碎分选、综合回收、铅膏脱硫转化之后，再用回转短窑或反射炉进行熔炼。这种方法相比于纯火法冶炼，大幅降低了SO₂的排放量，但是后期熔炼仍采用了高温设备，因此无法避免地会造成铅尘污染。废铅蓄电池的湿法处理可分为三类：（1）铅膏脱硫转化一浸出一电积法；（2）铅膏直接浸出一电积法；（3）铅膏直接电积法。从环境保护的角度出发，湿法铅再生技术是消除SO₂和铅尘污染的重要方法，但是由于湿法冶炼对于废蓄电池中的固体物不加分选地进行混冶混炼，导致每年约有1万吨铅白白地流失。

发明内容

要解决的技术问题

针对现有技术中存在的废铅酸蓄电池回收利用率低、污染严重且铅膏火法熔炼成本高的问题，本发明提供了一种废铅酸蓄电池铅膏脱硫转化方法，它确定了废铅酸蓄电池中铅膏脱硫转化的工艺参数，有效地将PbSO₄转化为了易于分解的PbCO₃，脱硫后铅膏的火法熔炼温度要比其脱硫前熔炼温度低150 ℃以上，降低了能耗，减轻了环境污染。

技术方案

本发明的目的通过以下技术方案实现。

本发明的一种废铅酸蓄电池铅膏脱硫转化方法，其步骤为：

（1）铅膏原样制备

将废铅酸蓄电池分解处理取出板栅合金，从板栅上取下铅膏，剔除杂物，于80~90℃的环境中烘干，在研磨机内研磨10 ~30min得颗粒度50~300μm的铅膏原样；

（2）配置脱硫转化剂

将脱硫转化剂配制成转化液，用恒温水浴床将脱硫转化液加热到20~90℃；

（3）充分反应

将称量好的铅膏加入步骤（2）制得的转化液中，并搅拌使其充分反应；

（4）待转化完毕后冷却，过滤，并用蒸馏水反复冲洗滤渣多次。

优选地，所述步骤（2）中的脱硫转化剂为Na₂CO₃、NH₄HCO₃和K₂CO₃的混合物，且Na₂CO₃：NH₄HCO₃：K₂CO₃=1:2~6:1（质量比）。

优选地，所述步骤（2）中，转化液的温度为60~70℃。

优选地，所述步骤（2）中，转化液的PH值为6~9.5。

进一步地，所述步骤（2）中，转化液的PH值为7。