[发明专利]旋转阴极四排阳极连续固相电解、离子电解、阳极氧化、机械分离处理废铅蓄电池工艺

说明书

本发明提供一个旋转阴极四排阳极连续固相电解、离子电解、阳极氧化、机械分离处理废铅蓄电池工艺。电解是在钢制的电解槽中进行，NaOH电解液。旋转阳极内层钢板、外层不锈钢板卷制而成。内层钻有孔洞，并布有螺旋带。经脱硫转化的极板，在旋转阴极内，铅膏与板栅机械分离。铅膏成分：P_b⁰、P_bO、P_bO₂、P_bSO₄作为分散固相均匀游离悬浮在电解液中，铅化合物中的铅经固相电解还原成电铅，沉积在旋转阴极表面；一部分P_b⁰经离子电解还原成电铅，沉积在旋转阴极表面。另一部分P_b⁰被阳极析出的氧原子氧化成P_bO，沉积在阳极板上。经脱膏后的板栅从旋转阴极排出槽外。增加阳极多产P_bO，少产电铅。电铅生产P_bO工艺复杂，污染环境。电铅、铅合金和P_bO做蓄电池。资源循环利用绿色环保，无碳排放。

技术领域

本发明属于含铅废料固相电解、离子电解、阳极氧化、机械分离冶金领域。以湿法冶金方式处理废铅蓄电池回收铅、铅合金和P_bO。

背景技术

从废铅蓄电池中回收铅，传统的方法是火法熔炼。该方法高温操作，冶炼时放出大量的二氧化硫和铅蒸汽，严重污染环境，操作人员铅中毒。金属回收率底，能耗大。

为了解决火法熔炼存在的问题，广泛开展了湿法冶炼提取铅金属的工艺研究。研究的方法流程长，生产成本高于火法。

美国矿务局罗拉研究中心，把废铅蓄电池经M·A破碎分离，使极板板栅与铅膏分离，铅膏经脱硫转化酸溶电解得到电铅。板栅熔化铸成阳极板，进行电解精炼得到电铅。进行了工业实验。

意大利Engitec公司，半工业实验。废铅蓄电池经CX破碎分离，铅膏用Na₂CO₃脱硫转化，用HBF₄浸出，生成P_b(BF₄)₂溶液。电解得到电铅。

在我国中科院化冶所含铅物料固相电解处理废铅蓄电池工艺。废铅蓄电池经M·A破碎分离得到铅膏和板栅，板栅熔化得到铅合金，出渣率20％，作为返料。铅膏经脱硫转化，制成阴极板，碱性溶液、固相电解，得到电铅。实现了工业化生产，电解周期20小时，间歇生产。

以上三个工艺过程都采用了CX或M·A破碎分离系统。铅膏经脱硫转化酸溶或固相电解得到电铅。工艺过程复杂。一套小型CX破碎分离装置每小时处理50吨废铅蓄电池，设备重50吨。

马光甲旋转阴极连续固相电解处理废铅蓄电池工艺。发明专利号201110173817.5，经脱硫转化的极板，不经CX或M·A破碎分离，加入到旋转阴极内，在碱性溶液中进行固相电解。在旋转阴极表面得到电铅，其内得到板栅，自动排出槽外。铅、板栅两者完全分离开，实现了工业化生产，生产连续进行。该发明没有公开铅膏中P_b⁰的去处、阳极上生成P_bO的反应机理。

发明内容

为了公开201110173817.5发明专利中铅膏P_b⁰的去处、阳极上生成P_bO的反应机理和增加阳极，特发明了旋转阴极四排阳极连续固相电解、离子电解、阳极氧化、机械分离处理废铅蓄电池工艺。增加阳极，使阳极产生更多的P_bO，减少阴极电铅产量，用电铅生产 P_bO工艺流程如下：

一氧化铅制法及工艺

金属铅→熔融→成粒→磨粉→氧化焙烧→P_bO

工艺流程长，污染环境。

本发明生产P_bO简单、无污染、无碳排放，优势明显。