本發(fā)明涉及黃丹深加工技術領域，具體涉及一種延伸黃丹生產(chǎn)工藝節(jié)能制備四堿式硫酸鉛的方法。

背景技術：

目前黃丹生產(chǎn)工藝是將鉛錠經(jīng)過熔化→制粉→煅燒氧化→冷卻→粉碎→包裝而成，其終端產(chǎn)品黃丹(pbo)直接用于銷售，未見生產(chǎn)鏈直接延伸的報道。

四堿式硫酸鉛(4bs)的化學式是4pbo·pbso4，相當于4摩爾pbo和1摩爾pbso4的化合物，其主要原料是pbo和h2so4。在鉛酸電池工業(yè)中，4bs是一種正極添加劑，是蓄電池中正極活性物質的組成成份之一，在正極板生產(chǎn)過程中加入適量的4bs可以促進正極板中4bs的含量，有利于消除鉛酸蓄電池容量衰減，改善正極性能，提高鉛酸電池的使用壽命，顯著提升蓄電池的性價比、能量比。

文獻中4bs的制備方法有多種，如水熱合成法、3bs熱分解法、機械研磨法、penox法、燒結法等。我們通過對各種方法合成4bs過程的大量研究，發(fā)現(xiàn)上述方法存在生成4bs過程時間較長，且都需要另外加熱耗費能源；而且合成的4bs純度不夠，特別是3bs熱分解法，生產(chǎn)成本偏高的缺陷。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術問題在于提供一種方法較為簡單，節(jié)能環(huán)保的延伸黃丹生產(chǎn)工藝節(jié)能制備四堿式硫酸鉛的方法。

本發(fā)明所要解決的技術問題采用以下技術方案來實現(xiàn)：

一種延伸黃丹生產(chǎn)工藝節(jié)能制備四堿式硫酸鉛的方法，具體方法如下：

(一)儲存保溫：

黃丹從煅燒爐內(nèi)出料溫度到達450℃，因此在黃丹煅燒爐出料口下方設置一個保溫儲料桶(儲料桶下料口處裝有自動計量裝置)，以保證黃丹(氧化鉛)產(chǎn)品的溫度不降低；

(二)第一輪投料

(1)一級混合裝料：將反應罐(反應釜，簡稱a灌)移動到保溫儲料桶下方，先將30％的稀硫酸125000立方厘米延器壁注入反應罐(反應釜)，并啟動攪拌器，同時從儲料保溫桶出料口經(jīng)自動計量設備計量加入到反應罐中黃丹產(chǎn)品150kg；

(2)二級混合裝料：為了使4bs生產(chǎn)的連續(xù)性，同時根據(jù)黃丹的產(chǎn)能，設置了三個大小規(guī)格相同的反應罐，并等距離設置在圓形的軌道上；待一級混合裝料完畢后，將其a罐移動到反應等待區(qū)，第二個反應罐簡稱b罐，移動到第一個位置(初始位置)，裝料比例和方法和一級混合裝料相同；

(3)三級混合裝料：第三個稱為c罐，依次進行；

(4)c罐裝料完畢后，移動到下一個等待區(qū)，此時a罐到達初始點；

(三)第二輪投料

(1)第二輪一級混合裝料：將反應罐(反應釜)簡稱a灌，攪拌反應1小時后，此時已在保溫儲料桶下方，從儲料保溫桶出料口經(jīng)自動計量設備計量加入到反應罐中黃丹產(chǎn)品100kg；

(2)同第一輪第(2)、(3)、(4)步驟；

(四)第三輪投料

(1)第三輪一級混合裝料：將反應罐(反應釜)簡稱a灌，攪拌反應半個小時后，此時已在保溫儲料桶下方，從儲料保溫桶出料口經(jīng)自動計量設備計量加入到反應罐中黃丹產(chǎn)品50kg；原則上黃丹產(chǎn)品和稀硫酸以重量比5：1.001的比例混合，使稀硫酸略為過量，保證黃丹產(chǎn)品全部徹底反應，進而提升和保障所生成的成品的質量；

(2)同第一輪第二、三、第四步驟；

(五)分離：上述第四步也就是c罐第三次投料結束后停止在原處，a罐經(jīng)過兩個小時的反應過程后，黃丹產(chǎn)品已徹底完全反應，呈微黃色乳汁，開啟反應罐的出料閥門，使其注入離心裝置，使其液固分離，液體實際是反應后的廢水，固體則是四堿式硫酸鉛；

(六)收集：分離后的廢水通過水泵引入到廢水收集桶內(nèi)，待循環(huán)使用；固體四堿式硫酸鉛此時呈潮濕塊狀白色固體。

(七)烘干：將上述塊狀固體四堿式硫酸鉛置入烘干箱內(nèi)進行烘干；

(八)研磨粉碎：將上述烘干后的四堿式硫酸鉛置入粉碎機中，進行研磨粉碎，制得四堿式硫酸鉛。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明充分有效利用黃丹(pbo)生產(chǎn)工藝的產(chǎn)品黃丹(pbo)，以及產(chǎn)品煅燒后的熱度，不僅以實現(xiàn)能耗低，生產(chǎn)效率高，節(jié)約生產(chǎn)成本的特點，同樣生產(chǎn)的產(chǎn)品形貌均一，產(chǎn)生的廢液可循環(huán)利用，不會對環(huán)境帶來污染。

附圖說明

圖1是本發(fā)明4bs的xrd圖(圖中，上部為樣品圖，下部為4bs標準卡片)：

圖2為本發(fā)明4bs樣品的棱柱型圖；

圖3為本發(fā)明4bs球磨后顆粒狀態(tài)圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明實現(xiàn)的技術手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體圖示，進一步闡述本發(fā)明。

一種延伸黃丹生產(chǎn)工藝節(jié)能制備四堿式硫酸鉛的方法，具體方法如下：

(一)儲存保溫：

黃丹從煅燒爐內(nèi)出料溫度到達450℃，因此在黃丹煅燒爐出料口下方設置一個保溫儲料桶，儲料桶下料口處裝有自動計量裝置，以保證黃丹(氧化鉛)產(chǎn)品的溫度不降低；

(二)第一輪投料

(1)一級混合裝料：將第一反應罐(反應釜)移動到保溫儲料桶下方，先將30％的稀硫酸125000立方厘米延器壁注入反應罐(反應釜)，并啟動攪拌器，同時從儲料保溫桶出料口經(jīng)自動計量設備計量加入到反應罐中黃丹產(chǎn)品150kg；

(2)二級混合裝料：為了使4bs生產(chǎn)的連續(xù)性，同時根據(jù)黃丹的產(chǎn)能，設置了三個大小規(guī)格相同的反應罐，并等距離設置在圓形的軌道上；待一級混合裝料完畢后，將第一反應罐移動到反應等待區(qū)，第二反應罐移動到第一個位置(初始位置)，裝料比例和方法和一級混合裝料相同；

(3)三級混合裝料：待二級混合裝料完畢后，將第二反應罐移動到反應等待區(qū)，第三反應罐移動到第一個位置(初始位置)，裝料比例和方法和一級混合裝料相同；

(4)第三反應罐裝料完畢后，移動到下一個等待區(qū)，此時第一反應罐到達初始位置；

(三)第二輪投料

(1)第二輪一級混合裝料：將第一反應罐(反應釜)攪拌反應1小時后，此時已在保溫儲料桶下方，從儲料保溫桶出料口經(jīng)自動計量設備計量加入到反應罐中黃丹產(chǎn)品100kg；

(2)第二輪二級混合裝料：待第二輪一級混合裝料完畢后，將第一反應罐移動到反應等待區(qū)，第二反應罐移動到第一個位置(初始位置)，裝料比例和方法和第二輪一級混合裝料相同；

(3)第二輪三級混合裝料：待第二輪二級混合裝料完畢后，將第二反應罐移動到反應等待區(qū)，第三反應罐移動到第一個位置(初始位置)，裝料比例和方法和第二輪一級混合裝料相同；

(4)第三反應罐裝料完畢后，移動到下一個等待區(qū)，此時第一反應罐到達初始位置；

(四)第三輪投料

(1)第三輪一級混合裝料：將第一反應罐(反應釜)攪拌反應半個小時后，此時已在保溫儲料桶下方，從儲料保溫桶出料口經(jīng)自動計量設備計量加入到反應罐中黃丹產(chǎn)品50kg；原則上黃丹產(chǎn)品和稀硫酸以重量比5：1.001的比例混合，使稀硫酸略為過量，保證黃丹產(chǎn)品全部徹底反應，進而提升和保障所生成的成品的質量；

(2)第三輪二級混合裝料：待第三輪一級混合裝料完畢后，將第一反應罐移動到反應等待區(qū)，第二反應罐移動到第一個位置(初始位置)，裝料比例和方法和第三輪一級混合裝料相同；

(3)第三輪三級混合裝料：待第三輪二級混合裝料完畢后，將第二反應罐移動到反應等待區(qū)，第三反應罐移動到第一個位置(初始位置)，裝料比例和方法和第三輪一級混合裝料相同；

(4)第三反應罐裝料完畢，停止運動；

(五)分離：上述第(四)步，也就是第三反應罐第三次投料結束后停止在原處，第一反應罐經(jīng)過兩個小時的反應過程后，黃丹產(chǎn)品已徹底完全反應，呈微黃色乳汁，開啟反應罐的出料閥門，使其注入離心裝置，使其液固分離，液體實際是反應后的廢水，固體則是四堿式硫酸鉛；

(六)收集：分離后的廢水通過水泵引入到廢水收集桶內(nèi)，待循環(huán)使用，固體四堿式硫酸鉛此時呈潮濕塊狀白色固體。

(七)烘干：將上述塊狀固體四堿式硫酸鉛置入烘干箱內(nèi)進行烘干；

(八)研磨粉碎：將上述烘干后的四堿式硫酸鉛置入粉碎機中，進行研磨粉碎，制得四堿式硫酸鉛。

本工藝生產(chǎn)的4bs產(chǎn)品及生產(chǎn)工藝的標準如下：

(1)生產(chǎn)原料為黃丹(pbo)和h2so4，過程不產(chǎn)生三廢；

(2)樣品經(jīng)xrd測試，其中不含有其它雜質(圖1)；

(3)在sem照片中，絕大多數(shù)顆粒的粒徑在1～3微米之間。

實際判定時，合成樣品的衍射峰和4bs標準pdf卡片23-333的衍射峰位置完全一致，但相對強度可以不同。達到此要求，即判定樣品為純4bs。如果所得樣品具有多余的峰，則判定為有雜質存在。

合成的樣品的粒徑可以從掃描電鏡圖確定，也可以使用激光粒度儀測定。本工藝合成的4bs樣品為棱柱型(如圖2)，樣品長度為8～20μm左右，寬度為1μm左右。經(jīng)過球磨之后樣品為顆粒狀，粒徑小于1微米(如圖3)：因為作為晶種，顆粒越小越好。因此，凡是粒徑低于1～3μm者都視為合格。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術人員應該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(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)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。