本發(fā)明涉及再生鉛技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種廢舊鉛酸電池鉛膏高效脫硫工藝。
背景技術(shù)：
盡管當(dāng)今各種電池新技術(shù)在不斷發(fā)展，擁有150多年發(fā)展歷史的鉛酸電池依然憑借其優(yōu)良的性?xún)r(jià)比、穩(wěn)定的電化學(xué)性能、成熟的生產(chǎn)工藝及其廢舊產(chǎn)品較高的回收利用等優(yōu)點(diǎn)在二次電池市場(chǎng)中占據(jù)首位。年產(chǎn)量的持續(xù)增長(zhǎng)既代表鉛酸電池對(duì)人類(lèi)的重要性，也意味著每年有大量的鉛消耗于鉛酸蓄電池產(chǎn)品上。
鉛酸蓄電池作為全世界主要的消費(fèi)產(chǎn)品，同時(shí)也成為最主要的鉛再生資源。中國(guó)再生鉛的主要原料有80％以上來(lái)自廢舊鉛酸蓄電池。鉛作為一種高毒性的重金屬，從環(huán)保的角度看，對(duì)廢舊鉛酸蓄電池中鉛的回收再利用具有重要意義。
現(xiàn)階段的鉛酸電池廢鉛膏的回收工藝主要分為：火法熔煉工藝和濕法回收工藝?；鸱ㄈ蹮捁に囋诩訜徇^(guò)程中會(huì)產(chǎn)生鉛塵和二氧化硫等二次污染物，且能耗高、利用率低。濕法回收工藝目前最常用的廢鉛膏脫硫方法為以Na2CO3或NaHCO3為脫硫劑，攪拌反應(yīng)使其脫硫，將PbSO4轉(zhuǎn)化為PbCO3，再對(duì)其焙燒或電解得到鉛粉。中國(guó)專(zhuān)利文獻(xiàn)CN103880630A和CN103771459A等均采用該方法，但該方法當(dāng)加入脫硫劑過(guò)多(pH≧10)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生雜質(zhì)NaPb2(CO3)2OH；當(dāng)脫硫劑不足時(shí)，又會(huì)有部分PbSO4無(wú)法脫硫。中國(guó)專(zhuān)利文獻(xiàn)CN103523820A采用含氨基物質(zhì)和含碳物質(zhì)脫硫的方法，使廢鉛膏的脫硫率達(dá)到了99％；中國(guó)專(zhuān)利文獻(xiàn)CN103374657A采用碳酸鈉與碳酸氫鈉的摩爾比例為1：2的復(fù)合脫硫溶液的脫硫方法，使廢鉛膏的脫硫率達(dá)到了98.5％以上。以上脫硫工藝需焙燒或電解后得到目標(biāo)產(chǎn)物，流程較長(zhǎng)，存在對(duì)生產(chǎn)設(shè)備要求高，能耗高，流程長(zhǎng)等缺點(diǎn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種方法簡(jiǎn)單，經(jīng)濟(jì)效益好，無(wú)污染的廢舊鉛酸電池鉛膏高效脫硫工藝。
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：
一種廢舊鉛酸電池鉛膏高效脫硫工藝，包括以下工藝步驟：
(1)收集廢舊鉛酸電池拆解中產(chǎn)生的廢鉛膏，放在冷凍設(shè)備中，在-25℃的溫度下進(jìn)行冷凍，冷凍時(shí)間為30～60分鐘，目的是使鉛膏內(nèi)部組織產(chǎn)生膨脹，提高后續(xù)研磨工藝。
(2)把冷凍后的廢鉛膏放入尼龍球磨罐中，以瑪瑙球?yàn)槟デ颍蛄腺|(zhì)量比為6：1，在轉(zhuǎn)速為150轉(zhuǎn)/分的條件下，連續(xù)球磨2小時(shí)，得到廢鉛膏粉末，研磨后利于烘干和精煉；
(3)根據(jù)廢鉛膏粉末含硫量的不同，在能形成強(qiáng)對(duì)流的反應(yīng)釜內(nèi)將廢鉛膏加水配置成質(zhì)量分?jǐn)?shù)35％-65％的礦漿；
(4)向步驟(3)的礦漿中內(nèi)加入Na2CO3，其中Na2CO3的加入量為根據(jù)廢舊鉛膏含硫量計(jì)算的理論用量的1.3-1.4倍，加完碳酸鈉后連續(xù)攪拌25-35分鐘，過(guò)程不需要加熱；
(5)將礦漿放入一能產(chǎn)生強(qiáng)力撞擊、擠壓、摩擦作用的反應(yīng)釜中進(jìn)行反應(yīng)，將脫硫過(guò)程中敷在PbSO4表面的PbCO3層打開(kāi)，使PbSO4在溶液中與Na2CO3充分接觸，從而提高脫硫效率，達(dá)到強(qiáng)制脫硫的目的；
(6)反應(yīng)20-30分鐘后，對(duì)反應(yīng)物進(jìn)行固液分離，得到脫硫母液和脫硫鉛膏；
其中脫硫母液中多余的Na2CO3利用廢舊鉛膏鉛膏中的硫酸鉛除去，除去多余Na2CO3的脫硫母液直接脫鹽，脫硫鉛膏洗水作為配置新脫硫液使用，可以返回步驟(3)中，用于制備礦漿。
本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明方法簡(jiǎn)單易行，解決了傳統(tǒng)脫硫工藝不徹底的缺陷，高清潔、低能耗、低成本，屬于綠色高效回收項(xiàng)目，有利于對(duì)廢舊蓄電池再生資源的無(wú)害化綜合利用和綠色回收。
具體實(shí)施方式
為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
實(shí)施例1
一種廢舊鉛酸電池鉛膏高效脫硫工藝，包括以下工藝步驟：
(1)收集廢舊鉛酸電池拆解中產(chǎn)生的廢鉛膏，放在冷凍設(shè)備中，在-25℃的溫度下進(jìn)行冷凍，冷凍時(shí)間為30分鐘，目的是使鉛膏內(nèi)部組織產(chǎn)生膨脹，提高后續(xù)研磨工藝。
(2)把冷凍后的廢鉛膏放入尼龍球磨罐中，以瑪瑙球?yàn)槟デ颍蛄腺|(zhì)量比為6：1，在轉(zhuǎn)速為150轉(zhuǎn)/分的條件下，連續(xù)球磨2小時(shí)，得到廢鉛膏粉末，研磨后利于烘干和精煉；
(3)根據(jù)廢鉛膏粉末含硫量的不同，在能形成強(qiáng)對(duì)流的反應(yīng)釜內(nèi)將廢鉛膏加水配置成質(zhì)量分?jǐn)?shù)35％的礦漿；
(4)向步驟(3)的礦漿中內(nèi)加入Na2CO3，其中Na2CO3的加入量為根據(jù)廢舊鉛膏含硫量計(jì)算的理論用量的1.3-1.4倍，加完碳酸鈉后連續(xù)攪拌25-35分鐘，過(guò)程不需要加熱；
(5)將礦漿放入一能產(chǎn)生強(qiáng)力撞擊、擠壓、摩擦作用的反應(yīng)釜中進(jìn)行反應(yīng)，將脫硫過(guò)程中敷在PbSO4表面的PbCO3層打開(kāi)，使PbSO4在溶液中與Na2CO3充分接觸，從而提高脫硫效率，達(dá)到強(qiáng)制脫硫的目的；
(6)反應(yīng)20-30分鐘后，對(duì)反應(yīng)物進(jìn)行固液分離，得到脫硫母液和脫硫鉛膏；
其中脫硫母液中多余的Na2CO3利用廢舊鉛膏鉛膏中的硫酸鉛除去，除去多余Na2CO3的脫硫母液直接脫鹽，脫硫鉛膏洗水作為配置新脫硫液使用，可以返回步驟(3)中，用于制備礦漿。
實(shí)施例2
一種廢舊鉛酸電池鉛膏高效脫硫工藝，包括以下工藝步驟：
(1)收集廢舊鉛酸電池拆解中產(chǎn)生的廢鉛膏，放在冷凍設(shè)備中，在-25℃的溫度下進(jìn)行冷凍，冷凍時(shí)間為60分鐘，目的是使鉛膏內(nèi)部組織產(chǎn)生膨脹，提高后續(xù)研磨工藝。
(2)把冷凍后的廢鉛膏放入尼龍球磨罐中，以瑪瑙球?yàn)槟デ颍蛄腺|(zhì)量比為6：1，在轉(zhuǎn)速為150轉(zhuǎn)/分的條件下，連續(xù)球磨2小時(shí)，得到廢鉛膏粉末，研磨后利于烘干和精煉；
(3)根據(jù)廢鉛膏粉末含硫量的不同，在能形成強(qiáng)對(duì)流的反應(yīng)釜內(nèi)將廢鉛膏加水配置成質(zhì)量分?jǐn)?shù)65％的礦漿；
(4)向步驟(3)的礦漿中內(nèi)加入Na2CO3，其中Na2CO3的加入量為根據(jù)廢舊鉛膏含硫量計(jì)算的理論用量的1.3-1.4倍，加完碳酸鈉后連續(xù)攪拌25-35分鐘，過(guò)程不需要加熱；
(5)將礦漿放入一能產(chǎn)生強(qiáng)力撞擊、擠壓、摩擦作用的反應(yīng)釜中進(jìn)行反應(yīng)，將脫硫過(guò)程中敷在PbSO4表面的PbCO3層打開(kāi)，使PbSO4在溶液中與Na2CO3充分接觸，從而提高脫硫效率，達(dá)到強(qiáng)制脫硫的目的；
(6)反應(yīng)20-30分鐘后，對(duì)反應(yīng)物進(jìn)行固液分離，得到脫硫母液和脫硫鉛膏；
其中脫硫母液中多余的Na2CO3利用廢舊鉛膏鉛膏中的硫酸鉛除去，除去多余Na2CO3的脫硫母液直接脫鹽，脫硫鉛膏洗水作為配置新脫硫液使用，可以返回步驟(3)中，用于制備礦漿。
實(shí)施例3
一種廢舊鉛酸電池鉛膏高效脫硫工藝，包括以下工藝步驟：
(1)收集廢舊鉛酸電池拆解中產(chǎn)生的廢鉛膏，放在冷凍設(shè)備中，在-25℃的溫度下進(jìn)行冷凍，冷凍時(shí)間為45分鐘，目的是使鉛膏內(nèi)部組織產(chǎn)生膨脹，提高后續(xù)研磨工藝。
(2)把冷凍后的廢鉛膏放入尼龍球磨罐中，以瑪瑙球?yàn)槟デ颍蛄腺|(zhì)量比為6：1，在轉(zhuǎn)速為150轉(zhuǎn)/分的條件下，連續(xù)球磨2小時(shí)，得到廢鉛膏粉末，研磨后利于烘干和精煉；
(3)根據(jù)廢鉛膏粉末含硫量的不同，在能形成強(qiáng)對(duì)流的反應(yīng)釜內(nèi)將廢鉛膏加水配置成質(zhì)量分?jǐn)?shù)45％的礦漿；
(4)向步驟(3)的礦漿中內(nèi)加入Na2CO3，其中Na2CO3的加入量為根據(jù)廢舊鉛膏含硫量計(jì)算的理論用量的1.3-1.4倍，加完碳酸鈉后連續(xù)攪拌25-35分鐘，過(guò)程不需要加熱；
(5)將礦漿放入一能產(chǎn)生強(qiáng)力撞擊、擠壓、摩擦作用的反應(yīng)釜中進(jìn)行反應(yīng)，將脫硫過(guò)程中敷在PbSO4表面的PbCO3層打開(kāi)，使PbSO4在溶液中與Na2CO3充分接觸，從而提高脫硫效率，達(dá)到強(qiáng)制脫硫的目的；
(6)反應(yīng)20-30分鐘后，對(duì)反應(yīng)物進(jìn)行固液分離，得到脫硫母液和脫硫鉛膏；
其中脫硫母液中多余的Na2CO3利用廢舊鉛膏鉛膏中的硫酸鉛除去，除去多余Na2CO3的脫硫母液直接脫鹽，脫硫鉛膏洗水作為配置新脫硫液使用，可以返回步驟(3)中，用于制備礦漿。
本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描述的只是說(shuō)明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等效物界定。