專利名稱：廢鉛酸蓄電池回收氧化鉛的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及廢鉛酸蓄電池的回收利用領(lǐng)域，特別是鉛的氧化物的生產(chǎn)技術(shù) 領(lǐng)域，特別是將污染環(huán)境的鉛泥回收技術(shù)。
背景技術(shù)：
鉛的用途非常廣范，其年產(chǎn)量在有色金屬中位居第四位僅次于鋁、銅、鋅。 為了節(jié)約有限的礦物資源，避免廢鉛物料對環(huán)境的污染，國內(nèi)外均十分重視廢 鉛材料的回收利用。
從廢鉛酸蓄電池中回收鉛， 一直是技術(shù)上的一個(gè)難題。目前國內(nèi)在廢舊蓄 電池中回收鉛的方法，多采用反射爐、水套爐等傳統(tǒng)火法工藝火法煉鉛。主要 表現(xiàn)在鉛回收率低、能耗高、污染重等方面，難以滿足環(huán)保要求。其冶煉溫度
高，大約為120(TC，高溫產(chǎn)生的鉛塵、鉛蒸汽、鉛渣及二氧化硫等，對環(huán)境造 成了嚴(yán)重的污染，同時(shí)該方法還存在鉛的回收率低的問題， 一般僅能達(dá)到85% 左右。
從廢蓄電池中回收氧化鉛的加工工藝技術(shù)未見報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種可有效克服上述不足、工作設(shè)備簡單、無環(huán)境 污染或環(huán)境污染極低的全濕法利用廢鉛酸蓄電池綠色回收鉛資源制備氧化鉛的 方法。
本發(fā)明提供的廢蓄電池制備氧化鉛的方法分為三個(gè)部分預(yù)處理，氧化鉛 回收和副產(chǎn)品回收。具體工藝步驟是
1、 預(yù)處理
1.1蓄電池倒酸后，由切割機(jī)切掉上蓋倒出極板，極板經(jīng)洗酸后送到粉 碎機(jī)，粉碎后篩分得到柵板和填料(包括鉛泥)；
1.2柵板直接熔鑄成成品合金錠，填料(包括鉛泥)進(jìn)入球磨機(jī)細(xì)磨到 60 100目后，作為原料進(jìn)入回收工序。
2、 氧化鉛回收 2. 1還原將研磨后的填料加到室溫下的草酸飽和溶液中，投加比例為l: 10 (質(zhì)量
體積)，于25 45'C反應(yīng)0. 5 lh，反應(yīng)畢過濾，烘干。 2. 2溶解
將2. 1烘干后的填料加入質(zhì)量體積《1: 10的1: 1的HNO:,中，在40 45°C
處理10 30min，過濾，烘干。 2. 3轉(zhuǎn)化
將2.2烘干后的填料與4%碳酸銨溶液(質(zhì)量分?jǐn)?shù))按l: 10 (質(zhì)量體積) 比例投料于反應(yīng)釜中，在55。C反應(yīng)0.5h，過濾，烘干。 2. 4溶解
將2.3烘干后的填料與1: 1的HN0:,按1: 5 10 (質(zhì)量體積)比例投料于
反應(yīng)釜中，在40 45'C下溶解直至無氣泡產(chǎn)生，繼續(xù)攪拌10min，過濾，烘干 2. 5沉淀
向2. 4產(chǎn)生的濾液中加入25% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))NH3 H20控制pH=9 10為止， 過濾，烘干。
2. 6 fe燒
將2. 5烘干后的產(chǎn)物放入焙燒爐中，在60(TC焙燒2 3h，最終得到黃色PbO 產(chǎn)品。原料利用率達(dá)90. 1 92. 1%，收率95. 0 96.7% (成品原料)，PbO含量 98. 0 98. 9%。
3、副產(chǎn)品回收
3. 1硝酸銨產(chǎn)品
利用氧化鉛制備工藝過程的2.5所產(chǎn)生的濾液與液氨調(diào)配生產(chǎn)過程中所使 用的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%的氨水，循環(huán)使用該濾液，使硝酸銨濃度逐漸富集達(dá)到室溫 下飽和，直至硝酸銨析出，經(jīng)過濾獲得該產(chǎn)品。
3.2硫酸銨產(chǎn)品
向氧化鉛制備工藝過程的2.3所產(chǎn)生的濾液中補(bǔ)加一定數(shù)量的碳酸銨，以 保證碳酸銨在氧化鉛制備工藝過程質(zhì)量分?jǐn)?shù)始終為4%，循環(huán)使用該濾液，使硫 酸銨濃度逐漸富集達(dá)到室溫下飽和，直至硫酸銨析出，獲得該產(chǎn)品。
3. 3向氧化鉛制備工藝過程的2. 1所產(chǎn)生的濾液中補(bǔ)加一定數(shù)量的草酸，使 草酸的濃度達(dá)到室溫下飽和，循環(huán)使用該濾液。2.2過程的濾液硝酸，供2.4歩 驟溶解使用，或配制1: 1的硝酸供2. 2步驟和2. 4步驟溶解使用。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的工藝是以以最低的能耗，最小的污染和近f完 全的回收率回收氧化鉛，使廢舊鉛蓄電池最大比例的達(dá)到循環(huán)再生利用。


附圖1為廢舊鉛蓄電池回收氧化鉛，以及回收過程中硫酸銨、硝酸銨回收 總工藝流程圖。
附圖2為回收氧化鉛的工藝路線。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例一
本實(shí)施例包括三部分預(yù)處理、氧化鉛合成、副產(chǎn)品回收
1、 預(yù)處理
1.1蓄電池倒酸后，由切割機(jī)切掉上蓋倒出極板，極板經(jīng)洗酸后送到粉 碎機(jī)，粉碎后篩分得到柵板和填料(包括鉛泥)；
1.2柵板直接熔鑄成成品合金錠，填料進(jìn)入球磨機(jī)細(xì)磨到60目后，進(jìn)入 氧化鉛回收工藝。
2、 氧化鉛回收 2. 1還原
將研磨后的填料(包括鉛泥)加到室溫下的草酸飽和溶液中，投加比例為1: 10 (質(zhì)量體積)，于45。C反應(yīng)lh，反應(yīng)畢過濾，烘干。
其過程化學(xué)反應(yīng)式
Pb02 + H2CA——> PbO {+ 2C02 + H20 2. 2溶解
將2. 1處理后的沉淀加入質(zhì)量體積《1: 10的1: 1的HN03中，于4CTC處 理30min。在此過程中，PbO溶解，但填料中的PbS(U乃舊為沉淀，過濾，濾液 回收使用。其過程化學(xué)反應(yīng)式
PbO + 2跳——> Pb (NO:,) 2 + H20 2. 3轉(zhuǎn)化
將2.2處理后的沉淀與4%碳酸銨溶液(質(zhì)量分?jǐn)?shù))按1:10 (質(zhì)量體積) 比例投料，于45。C反應(yīng)0.5h，過濾，濾液回收使用。其過程化學(xué)反應(yīng)式 PbS04 + (肌)m——> P跳l + (NH4)2S04 PbCA + (NH4)m——> P跳;+ (NH4)2C2042. 4溶解
將2. 3處理后的沉淀加入2. 2回收的HNO:,4(TC下溶解直至無氣泡產(chǎn)生，繼 續(xù)攪拌10min，過濾、洗滌沉淀至中性，濾液回收使用。其過程化學(xué)反應(yīng)式 PbO + 2跳——>Pb(N0:i)2 + H20 2. 5沉淀
往2.4回收的濾液中加入25。/。NH3'H20控制p^9，過濾、洗滌沉淀至中性， 烘干，濾液冋收。其過程化學(xué)反應(yīng)式
Pb (N0.i)2 + 2N濯-^Pb(0H)小2腳0:,
2. 6 fe燒
將2.5烘干后的沉淀放入焙燒爐中60(TC，焙燒2h，最終得到淺黃色PbO 產(chǎn)品，原料利用率90.8%，收率95.7%， Pb0含量98.9。/。。其過程化學(xué)反應(yīng)式 Pb(0H)2 ~55_^ PbO + H20 3、副產(chǎn)品回收
3. 1硝酸銨產(chǎn)品
利用氧化鉛制備工藝過程的2.5所產(chǎn)生的濾液與液氨調(diào)配生產(chǎn)過程中所使 用的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%的氨水，循環(huán)使用該濾液3次，使硝酸銨濃度室溫下達(dá)到飽 和，硝酸銨析出，獲得該產(chǎn)品。 3.2硫酸銨產(chǎn)品
往氧化鉛制備工藝過程的2.3所產(chǎn)生的濾液中補(bǔ)加一定數(shù)量的碳酸銨，以 保證碳酸銨在氧化鉛制備工藝過程中質(zhì)量分?jǐn)?shù)始終為4%，循環(huán)使用該濾液3次， 使硫酸銨濃度室溫下達(dá)到飽和，硫酸銨析出，獲得該產(chǎn)品。
實(shí)施例二
與實(shí)施例一不同之處在于2. 1還原溫度為55°C，最終得到淺黃色PbO產(chǎn) 品，原料利用率91.1%，收率96.2%。其它與實(shí)施例一相同。 實(shí)施例三
與實(shí)施例一不同之處在于2. 1還原溫度為35°C，最終得到淺黃色PbO產(chǎn) 品，原料利用率90.4%，收率95. 3%。其它與實(shí)施例一相同。 實(shí)施例四
與實(shí)施例一不同之處在于2. 2轉(zhuǎn)化溫度為55°C，最終得到淺黃色PbO產(chǎn) 品，原料利用率92. 1%，收率96.7%。其它與實(shí)施例一相同。實(shí)施例五
與實(shí)施例一不同之處在于2.2轉(zhuǎn)化溫度為35°C，最終得到淺黃色PbO產(chǎn)
品，原料利用率90. 1%，收率95.0%。其它與實(shí)施例一相同。
實(shí)施例六
與實(shí)施例一不同之處在于2.5焙燒時(shí)間為3h，最終得到淺黃色PbO產(chǎn)品， PbO含量98.0。/。。其它與實(shí)施例-相同。
權(quán)利要求
1.一種廢鉛酸蓄電池回收氧化鉛的方法，其特征在于工藝步驟為(1)預(yù)處理(1.1)蓄電池倒酸后，切掉上蓋倒出極板，極板經(jīng)洗酸后與鉛泥一起粉碎，篩分得到柵板和包括鉛泥的填料；(1.2)柵板直接熔鑄成成品合金錠，填料和鉛泥進(jìn)行球磨到60～100目；(2)氧化鉛回收(2.1)還原將研磨后的填料加到室溫下的草酸飽和溶液中，投加比例為1質(zhì)量∶10體積，于25～45℃反應(yīng)0.5～1h，反應(yīng)畢過濾，烘干；(2.2)溶解；將(2.1)烘干后的填料加入質(zhì)量∶體積≤1∶10的1∶1的HNO3中，在40～45℃處理10～30min，過濾，烘干；(2.3)轉(zhuǎn)化將(2.2)烘干后的填料與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4％碳酸銨溶液按1質(zhì)量∶10體積的比例投料于反應(yīng)釜中，在55℃反應(yīng)0.5h，過濾，烘干；(2.4)溶解將(2.3)烘干后的填料與1∶1的HNO3按1質(zhì)量∶5～10體積的比例投料于反應(yīng)釜中，在40～45℃下溶解直至無氣泡產(chǎn)生，繼續(xù)攪拌10min，過濾，烘干；(2.5)沉淀向(2.4)產(chǎn)生的濾液中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25％的NH3·H2O控制pH＝9～10為止，過濾，烘干；(2.6)焙燒將(2.5)烘干后的產(chǎn)物放入焙燒爐中，在600℃焙燒2～3h，得到黃色PbO產(chǎn)品；原料利用率達(dá)90.1～92.1％，收率95.0～96.7％，PbO含量98.0～98.9％。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的廢鉛酸蓄電池回收氧化鉛的方法，其特征在于工藝中的副產(chǎn)品回收(1)硝酸銨的回收利用氧化鉛制備工藝過程中步驟(2.5)所產(chǎn)生的濾液與液氨調(diào)配生產(chǎn)過程中所使用濃度為25wt。/。的氨水，循環(huán)使用該濾液，使硝酸銨濃度逐漸富集達(dá)到室溫下飽和，直至硝酸銨析出，經(jīng)過濾獲得硝酸銨； (2)硫酸銨產(chǎn)品往氧化鉛制備工藝過程中步驟(2.3)所產(chǎn)生的濾液中補(bǔ)加一定數(shù)量的碳酸 銨，以保證碳酸銨在氧化鉛制備工藝過程濃度不變?yōu)橘|(zhì)量分?jǐn)?shù)4%，循環(huán)使用該 濾液，使硫酸銨濃度逐漸富集達(dá)到室溫下飽和，直至硫酸銨析出，經(jīng)過濾獲得 硫酸銨。
全文摘要
一種廢鉛酸蓄電池回收氧化鉛的方法。廢鉛酸蓄電池取極板經(jīng)洗酸后與鉛泥一起粉碎，篩分得到柵板和包括鉛泥的填料，柵板熔鑄成合金錠，填料和鉛泥進(jìn)行球磨，細(xì)料加入飽和草酸溶液25～65℃反應(yīng)，過濾沉淀；沉淀再與過量的30％硝酸40～45℃處理，經(jīng)過濾、沉淀，沉淀與4wt％的碳酸銨溶液于25～65℃反應(yīng)，經(jīng)過濾、沉淀；沉淀加入到回收的HNO₃中于40～45℃下溶解至無氣泡產(chǎn)生，過濾后的濾液加入25％氨水反應(yīng)，過濾、洗滌沉淀至中性，經(jīng)烘干焙燒得到氧化鉛。工藝中所有濾液均回收利用可回收硝銨和硫銨，無廢液排放。原料利用率90.1～92.1％，收率95.0～96.7％，PbO含量98.0～98.9％。
文檔編號(hào)C22B7/00GK101514395SQ20091001099
公開日2009年8月26日 申請日期2009年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月31日
發(fā)明者董振曉 申請人:大連物華天寶科技發(fā)展有限公司