一種用于再生鉛行業(yè)鉛膏脫硫劑及其脫硫方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于再生鉛行業(yè)鉛膏脫硫劑及其脫硫方法，包括如下步驟：（1）鉛膏預(yù)處理；（2）配置鉛膏脫硫轉(zhuǎn)化劑；（3）將研磨好的鉛膏加入步驟（2）制得的轉(zhuǎn)化液中，攪拌使其充分反應(yīng)，在室溫條件下連續(xù)攪拌，再進(jìn)行固液分離，得到脫硫鉛膏和濾液；（4）所得到的濾液置入蒸發(fā)結(jié)晶罐中，采用單效真空蒸發(fā)濃縮結(jié)晶工藝，得到副產(chǎn)物，然后將結(jié)晶過程中的蒸發(fā)液冷卻至室溫，再通入反應(yīng)罐中循環(huán)使用。本發(fā)明具備的有益技術(shù)效果是：工藝簡單，操作性強(qiáng)，可實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)；混合脫硫轉(zhuǎn)化液能發(fā)揮每種成分的優(yōu)點(diǎn)，將傳統(tǒng)采用單一脫硫劑脫硫法的缺點(diǎn)降低到最小程度，提高脫硫效率，有效降低脫硫成本；脫硫副產(chǎn)物可回收利用，整個操作過程無污染物產(chǎn)生。
【專利說明】—種用于再生鉛行業(yè)鉛膏脫硫劑及其脫硫方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于再生鉛行業(yè)鉛膏脫硫劑及其脫硫方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鉛酸蓄電池是各類電池中產(chǎn)量最大、用途最廣的一種電池，它所消耗的鉛占全球總耗鉛量的82%。鉛資源日益枯竭，回收鉛是鉛工業(yè)持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分。從鉛蓄電池中再生鉛，即通過對廢鉛酸蓄電池鉛膏進(jìn)行還原轉(zhuǎn)化獲得鉛或鉛合金。廢鉛蓄電池再生鉛的難點(diǎn)在于鉛膏的冶煉，其冶煉方法目前有火法、濕法和干濕聯(lián)合法。與火法相比，干濕聯(lián)合法產(chǎn)生的鉛蒸氣和二氧化硫污染有所減少，其生產(chǎn)工藝一般分為三步:首先是對破碎后的廢鉛酸蓄電池進(jìn)行重力分選，分選出板柵、鉛膏和有機(jī)物料，然后是對鉛膏進(jìn)行轉(zhuǎn)化處理，最后對轉(zhuǎn)化后的鉛膏進(jìn)行熔煉回收鉛。鉛蓄電池中鉛膏主要由PbS04、Pb0、Pb02、Pb等組成，其中PbSO4的含量為55~70%,占鉛骨成分的絕大部分。根據(jù)鉛骨成分和物相分析可知，硫元素在鉛膏中主要以PbSO4的形式存在。因此在將含硫鉛膏送入冶煉爐之前，必須將硫除去，一方面是避免在火法冶煉時產(chǎn)生大量的SO2氣體對大氣環(huán)境造成嚴(yán)重污染；另一方面未脫硫處理的鉛膏熔煉溫度至少比脫硫處理的鉛膏熔煉溫度高100~150°C。
[0003]鉛膏的脫硫轉(zhuǎn)化是為了將鉛膏中的PbSO4轉(zhuǎn)化為較易還原處理的其他化合物形態(tài)。Na2C03、NH4HC03、(NH4) 2C03、NaOH這幾種鉛膏脫硫劑在國內(nèi)外均有運(yùn)用，按照濕法脫硫轉(zhuǎn)化一火法還原熔爐技術(shù)工藝，將脫硫劑與鉛膏漿化液在一定的條件下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使PbSO4轉(zhuǎn)化為更難溶解的PbCO3或Pb (OH) 2沉淀物，以Na2CO3為例，其基本轉(zhuǎn)化原理為:PbS04+Na2C03=PbC03丨+Na2SO4，并從鉛膏濾液中回收硫酸鈉。其基本原理是在一定的溫度條件下，可以從Na2SO4A溶液中分別得到芒硝(Na2S04.IOH2O)、無水硫酸鈉(Na2SO4)或者其他形式的硫酸鈉(如Na2SO4.7H20)等，可做副產(chǎn)品銷售。
[0004]Na2CO3^ NH4HCO3^ (NH4) 2C03、NaOH這幾種鉛膏脫硫劑在國內(nèi)外均有運(yùn)用，但都存在如下缺點(diǎn):如Na2CO3做脫硫轉(zhuǎn)化劑時在國內(nèi)存在的問題是其副產(chǎn)物Na2SO4經(jīng)濟(jì)價(jià)值不高，不能得到高效回收利用AH4HCO3和(NH4) 2C03做脫硫轉(zhuǎn)化劑存在的問題是由于其穩(wěn)定性較差，會造成原料損失，且后者價(jià)格相對比較昂貴；而NaOH作為脫硫轉(zhuǎn)化劑，價(jià)格較為昂貴，腐蝕性強(qiáng)，不宜工業(yè)化應(yīng)用?，F(xiàn)有脫硫操作是將漿化的鉛膏溶液抽入帶擋板和保溫裝置的專用不銹鋼反應(yīng)罐中，在一定的液固比、溫度、時間和攪拌速度下保證硫酸鉛轉(zhuǎn)化為碳酸鉛的脫硫反應(yīng)充分發(fā)生。由于生成硫酸鹽和碳酸鉛或二氧化鉛轉(zhuǎn)化產(chǎn)物的種類和形態(tài)與轉(zhuǎn)化過程的PH值有關(guān)，轉(zhuǎn)化反應(yīng)結(jié)束前需要調(diào)節(jié)pH值。加之現(xiàn)有脫硫操作中顆粒物粒度大小、溫度、PH值、反應(yīng)時間、攪拌速度等多種因素決定脫硫速率，導(dǎo)致脫硫速率低、能耗高。鉛膏脫硫率低導(dǎo)致鉛膏冶煉能力降低，金屬鉛回收率低，鉛膏冶煉成本高且冶煉廢棄物較多。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種用于再生鉛行業(yè)鉛膏脫硫劑及其脫硫方法，解決現(xiàn)有技術(shù)存在的缺憾。[0006]本發(fā)明采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0007]—種用于再生鉛行業(yè)鉛膏脫硫劑及其脫硫方法，其特征在于，包括如下步驟:
[0008](I)鉛膏預(yù)處理:將廢鉛酸蓄電池分解處理取出板柵合金，從板柵上取下雜物，烘干，在研磨機(jī)內(nèi)研磨得到粒度為50~400um的鉛膏粉末原樣；
[0009](2)配置鉛膏脫硫轉(zhuǎn)化劑:將堿金屬碳酸鹽、含有銨根離子或基團(tuán)的有機(jī)物、無機(jī)物按照一定配比混合而成的混合物配置成轉(zhuǎn)化液，用恒溫水浴床將脫硫轉(zhuǎn)化液加熱后充分反應(yīng)，所通入的脫硫液為鉛膏中硫酸鉛的摩爾量的I~10倍；
[0010](3)將研磨好的鉛膏加入步驟(2)制得的轉(zhuǎn)化液中，并攪拌使其充分反應(yīng)，然后在室溫條件下連續(xù)攪拌，再進(jìn)行固液分離，得到脫硫鉛膏和濾液；
[0011](4)所得到的濾液置入蒸發(fā)結(jié)晶罐中，采用單效真空蒸發(fā)濃縮結(jié)晶工藝，得到副產(chǎn)物，然后將結(jié)晶過程中的蒸發(fā)液冷卻至室溫，再通入反應(yīng)罐中循環(huán)使用。
[0012]進(jìn)一步的，在步驟I)中，從板柵上取下雜物包括鉛膏、剔除廢酸、ABS樹脂，于70~90°C的環(huán)境中進(jìn)行烘干。
[0013]進(jìn)一步的，在步驟I)中，在研磨機(jī)內(nèi)研磨的時間為10~20min。
[0014]進(jìn)一步的，在步驟2 )中，所述堿金屬碳酸鹽包括碳酸鈉和碳酸鉀，所述無機(jī)物包括碳酸氫銨和碳酸銨。
[0015]進(jìn)一步的，在步驟2)中，用恒溫水浴床將脫硫轉(zhuǎn)化液加熱到20~90°C后充分反
應(yīng)。
[0016]本發(fā)明具備的有益技術(shù)效果是:
[0017](I)工藝簡單，操作性強(qiáng)，可實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)；
[0018](2)混合脫硫轉(zhuǎn)化液能發(fā)揮每種成分的優(yōu)點(diǎn)，將傳統(tǒng)采用單一脫硫劑脫硫法的缺點(diǎn)降低到最小程度，提高脫硫效率，有效降低脫硫成本；
[0019](3)脫硫副產(chǎn)物可回收利用，整個操作過程無污染物產(chǎn)生。
【具體實(shí)施方式】
[0020]通過下面對實(shí)施例的描述，將更加有助于公眾理解本發(fā)明，但不能也不應(yīng)當(dāng)將 申請人:所給出的具體的實(shí)施例視為對本發(fā)明技術(shù)方案的限制，任何對部件或技術(shù)特征的定義進(jìn)行改變和/或?qū)φw結(jié)構(gòu)作形式的而非實(shí)質(zhì)的變換都應(yīng)視為本發(fā)明的技術(shù)方案所限定的保護(hù)范圍。
[0021]實(shí)施例1:
[0022]一種用于再生鉛行業(yè)鉛膏脫硫劑及其脫硫方法，包括如下步驟:
[0023](I)鉛膏預(yù)處理:將廢鉛酸蓄電池分解處理取出板柵合金，從板柵上取下雜物，烘干，在研磨機(jī)內(nèi)研磨得到粒度為50~400um的鉛膏粉末原樣；
[0024](2)配置鉛膏脫硫轉(zhuǎn)化劑:將堿金屬碳酸鹽、含有銨根離子或基團(tuán)的有機(jī)物、無機(jī)物按照一定配比混合而成的混合物配置成轉(zhuǎn)化液，用恒溫水浴床將脫硫轉(zhuǎn)化液加熱后充分反應(yīng)，所通入的脫硫液為鉛膏中硫酸鉛的摩爾量的I~10倍；
[0025](3)將研磨好的鉛膏加入步驟(2)制得的轉(zhuǎn)化液中，并攪拌使其充分反應(yīng)，然后在室溫條件下連續(xù)攪拌，再進(jìn)行固液分離，得到脫硫鉛膏和濾液；
[0026](4)所得到的濾液置入蒸發(fā)結(jié)晶罐中，采用單效真空蒸發(fā)濃縮結(jié)晶工藝，得到副產(chǎn)物，然后將結(jié)晶過程中的蒸發(fā)液冷卻至室溫，再通入反應(yīng)罐中循環(huán)使用。
[0027]實(shí)施例2:在步驟I)中，從板柵上取下雜物包括鉛膏、剔除廢酸、ABS樹脂，于70~90°C的環(huán)境中進(jìn)行烘干，實(shí)施例2的其余步驟與實(shí)施I相同，故在此不贅述。
[0028]實(shí)施例3:在步驟I)中，在研磨機(jī)內(nèi)研磨的時間為10~20min，實(shí)施例3的其余步驟與實(shí)施I相同，故在此不贅述。
[0029]實(shí)施例4:在步驟2)中，所述堿金屬碳酸鹽包括碳酸鈉和碳酸鉀，所述無機(jī)物包括碳酸氫銨和碳酸銨，實(shí)施例4的其余步驟與實(shí)施I相同，故在此不贅述。
[0030]實(shí)施例5:在步驟2)中，用恒溫水浴床將脫硫轉(zhuǎn)化液加熱到20~90°C后充分反應(yīng)，實(shí)施例4的其余步驟與實(shí)施I相同，故在此不贅述。
[0031]上述實(shí)施例1-5可相互結(jié)合形成更多的新實(shí)施例，如實(shí)施例1、2結(jié)合，實(shí)施例2、3結(jié)合，當(dāng)然也可以將實(shí)施例1、2、3、4、5全部結(jié)合起來形成新的實(shí)施例。
[0032]本發(fā)明的最佳實(shí)施例:
[0033]一種用于再生鉛行業(yè)鉛膏脫硫劑及其脫硫方法，包括如下步驟:
[0034](I)鉛膏預(yù)處理:將廢鉛酸蓄電池分解處理取出板柵合金，從板柵上取下鉛膏、剔除廢酸、ABS樹脂等雜物，于70~90°C的環(huán)境中烘干，在研磨機(jī)內(nèi)研磨10~20min得到粒度為50~400um的鉛膏粉末原樣；
[0035](2)配置鉛膏脫硫轉(zhuǎn)化劑:將堿金屬碳酸鹽(如碳酸鈉和碳酸鉀)、含有銨根離子或基團(tuán)的有機(jī)物、無機(jī)物(如碳酸氫 銨和碳酸銨)按照一定配比混合而成的混合物配置成轉(zhuǎn)化液，用恒溫水浴床將脫硫轉(zhuǎn)化液加熱到20~90°C后充分反應(yīng)，所通入的脫硫液為鉛膏中硫酸鉛的摩爾量的I~10倍；
[0036](3)將研磨好的鉛膏加入步驟(2)制得的轉(zhuǎn)化液中，并攪拌使其充分反應(yīng)，然后在室溫條件下連續(xù)攪拌，再進(jìn)行固液分離，得到脫硫鉛膏和濾液；
[0037](4)所得到的濾液置入蒸發(fā)結(jié)晶罐中，采用單效真空蒸發(fā)濃縮結(jié)晶工藝，得到副產(chǎn)物，然后將結(jié)晶過程中的蒸發(fā)液冷卻至室溫，再通入反應(yīng)罐中循環(huán)使用。
[0038]當(dāng)然，本發(fā)明還可以有其他多種實(shí)施例，在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以根據(jù)本發(fā)明做出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種用于再生鉛行業(yè)鉛膏脫硫劑及其脫硫方法，其特征在于，包括如下步驟: (1)鉛膏預(yù)處理:將廢鉛酸蓄電池分解處理取出板柵合金，從板柵上取下雜物，烘干，在研磨機(jī)內(nèi)研磨得到粒度為50~400um的鉛膏粉末原樣； (2)配置鉛膏脫硫轉(zhuǎn)化劑:將堿金屬碳酸鹽、含有銨根離子或基團(tuán)的有機(jī)物、無機(jī)物按照一定配比混合而成的混合物配置成轉(zhuǎn)化液，用恒溫水浴床將脫硫轉(zhuǎn)化液加熱后充分反應(yīng)，所通入的脫硫液為鉛膏中硫酸鉛的摩爾量的I~10倍； (3)將研磨好的鉛膏加入步驟(2)制得的轉(zhuǎn)化液中，并攪拌使其充分反應(yīng)，然后在室溫條件下連續(xù)攪拌，再進(jìn)行固液分離，得到脫硫鉛膏和濾液； (4)所得到的濾液置入蒸發(fā)結(jié)晶罐中，采用單效真空蒸發(fā)濃縮結(jié)晶工藝，得到副產(chǎn)物，然后將結(jié)晶過程中的蒸發(fā)液冷卻至室溫，再通入反應(yīng)罐中循環(huán)使用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于再生鉛行業(yè)鉛膏脫硫劑及其脫硫方法，其特征在于，在步驟I)中，從板柵上取下雜物包括鉛膏、剔除廢酸、ABS樹脂，于70~90°C的環(huán)境中進(jìn)行烘干。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于再生鉛行業(yè)鉛膏脫硫劑及其脫硫方法，其特征在于，在步驟I)中，在研磨機(jī)內(nèi)研磨的時間為10~20min。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于再生鉛行業(yè)鉛膏脫硫劑及其脫硫方法，其特征在于，在步驟2)中，所述堿金屬碳酸鹽包括碳酸鈉和碳酸鉀，所述無機(jī)物包括碳酸氫銨和碳酸銨。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于再生鉛行業(yè)鉛膏脫硫劑及其脫硫方法，其特征在于，在步驟2)中，用恒溫水浴床將脫硫轉(zhuǎn)化液加熱到20~90°C后充分反應(yīng)。
【文檔編號】C22B7/00GK103468970SQ201310395710
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年9月3日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月3日
【發(fā)明者】蔣加洪, 白娟莉, 薛興福 申請人:四川景星環(huán)境科技有限公司