[发明专利]一种废铅蓄电池中铅膏的资源化回收处理方法在审
申请号: | 202111132446.6 | 申请日: | 2021-09-26 |
公开(公告)号: | CN113862479A | 公开(公告)日: | 2021-12-31 |
发明(设计)人: | 谢锋;张壮;王伟;路殿坤;畅永锋 | 申请(专利权)人: | 东北大学 |
主分类号: | C22B7/00 | 分类号: | C22B7/00;C22B13/00;C25C1/18;C25C7/06;H01M10/54 |
代理公司: | 沈阳东大知识产权代理有限公司 21109 | 代理人: | 李珉 |
地址: | 110819 辽宁*** | 国省代码: | 辽宁;21 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 蓄电池 中铅膏 资源 回收 处理 方法 | ||
1.一种废铅蓄电池中铅膏的资源化回收处理方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)将废铅酸蓄电池进行破碎和分拣,得到废铅膏;
(2)将得到的废铅膏与硫酸充分反应,固液分离得到固相和液相,固相为除杂后的铅膏,液相为含杂质离子的硫酸溶液,该溶液作为步骤(2)的浸出剂循环使用;
(3)将得到的除杂洗涤后的铅膏与浸出剂混合,进行预调浆,得到固液混合物;得到的固液混合物中加入过氧化氢,反应,固液分离得到固相和液相;固相含有硫酸铅,经过洗涤和干燥操作后作为硫酸铅产品,液相为浸出富液,其中含有有机酸铅、游离酸及过氧化氢;
(4)在步骤(3)中得到的液相中加入添加剂1作为阳极二氧化铅抑制剂,加入添加剂2调控阴极铅表面的形貌,将该混合液作为电解液进行电沉积,阳极使用钛阳极,阴极得到单质铅;
(5)电沉积后的电解液作为步骤(3)中的浸出剂循环使用。
2.根据权利要求1所述的一种废铅蓄电池中铅膏的资源化回收处理方法,其特征在于,所述步骤(2)中,所述硫酸浓度为1.5~6mol/L,其中硫酸与所述废铅酸蓄电池中非硫含铅组分的铅元素的摩尔比为(1~20):1,反应温度为50~80℃;所述的非硫含铅组分包括PbO、PbO2及Pb。
3.根据权利要求1所述的一种废铅蓄电池中铅膏的资源化回收处理方法,其特征在于,所述步骤(3)中,所述浸出剂为甲基磺酸或乙基磺酸;所述甲基磺酸或乙基磺酸的浓度为1~3.5mol/L,其中甲基磺酸或乙基磺酸与所述废铅酸蓄电池中非硫含铅组分的铅元素的摩尔比为(2~8):1,反应温度为20~60℃。
4.根据权利要求1所述的一种废铅蓄电池中铅膏的资源化回收处理方法,其特征在于,所述步骤(3)中,过氧化氢溶液的浓度为1~10mol/L,其中过氧化氢与所述废铅酸蓄电池中PbO2的摩尔比为(1~1.2):1,反应温度为20~60℃。
5.根据权利要求1所述的一种废铅蓄电池中铅膏的资源化回收处理方法,其特征在于,所述步骤(4)中,抑制阳极二氧化铅生成的添加剂1为磷酸,其在液相中的有效浓度为1~3g/L;调控阴极铅表面形貌的添加剂2为木质素磺酸钙、木质素磺酸钠、氨基三亚甲基膦酸中的任一种,其在液相中的有效浓度为0.1~10g/L。
6.根据权利要求1所述的一种废铅蓄电池中铅膏的资源化回收处理方法,其特征在于,所述步骤(4)中,所述阳极为IrO2·Ta2O5涂层钛电极;电流密度为150~300A/m2,电沉积温度为20~60℃,电极间距为30~50mm;电解液中游离有机酸浓度为0.5~3.5mol/L,铅离子浓度为10~400g/L,电沉积时间为3~6h。
7.根据权利要求1所述的一种废铅蓄电池中铅膏的资源化回收处理方法,其特征在于,所述废铅蓄电池中铅膏的资源化回收处理方法阴极电流效率为94~99%,电沉积过程能耗为550~700kWh/t。
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