專利名稱：全濕法酸式電解固相原位還原廢蓄電池鉛清潔回收方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明全濕法酸式電解固相原位還原廢蓄電池鉛清潔回收方法涉及的是一種環(huán)保型全濕法電解還原鉛方法，適用于廢舊蓄電池還原廢蓄電池鉛清潔回收，是一種全濕法電解還原技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用技術(shù)。
背景技術(shù)：
目前，鉛酸蓄電池消耗的鉛占全球總耗鉛量的82％，它對(duì)環(huán)境、人類的健康造成很大的危害。國(guó)內(nèi)從廢鉛酸蓄電池中生產(chǎn)再生鉛，基本上是采用火法冶煉。這種方法在生產(chǎn)過(guò)程中，放出大量SO2和鉛蒸汽，對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染，危害人類的身體健康，且產(chǎn)品為粗鉛，不能直接使用，還要進(jìn)一步處理。鉛冶煉工藝分為熔煉工藝段和電解工藝段兩部分，目前，國(guó)際上電解精煉工藝為傳統(tǒng)的成熟工藝，世界鉛冶煉行業(yè)發(fā)展方向主要指熔煉工藝段的改造。世界鉛冶煉行業(yè)的火法冶煉工藝技術(shù)共經(jīng)歷了三個(gè)階段第一代為燒結(jié)鍋-鼓風(fēng)爐工藝技術(shù)，因其環(huán)境污染嚴(yán)重，相繼被各國(guó)淘汰；第二代為燒結(jié)機(jī)-鼓風(fēng)爐技術(shù)，降低了對(duì)環(huán)境的污染，但難以從根本上解決環(huán)保問(wèn)題；第三代為富氧底吹氧化-鼓風(fēng)爐還原熔煉工藝，該工藝由富氧底吹熔煉鉛精礦技術(shù)和鼓風(fēng)爐還原鉛氧化渣技術(shù)兩大部分組成，其中核心技術(shù)為富氧底吹爐煉鉛技術(shù)，該技術(shù)是我國(guó)在消化國(guó)外煉鉛法的基礎(chǔ)上自主研究開(kāi)發(fā)的新型工藝，達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。目前國(guó)內(nèi)只有少數(shù)幾家企業(yè)采用這種工藝技術(shù)。由于該技術(shù)也采用高溫熔煉的方法，不能從根本上解決鉛蒸汽和二氧化硫的污染，且鉛的提取率小于90％，達(dá)不到國(guó)家的環(huán)保要求。
國(guó)內(nèi)有用廢鉛蓄電池濕法再生鉛的研究。有采用包括預(yù)處理、濕法脫硫、浸出及電沉積在內(nèi)的全濕法技術(shù)工藝進(jìn)行廢鉛酸蓄電池的鉛回收。還有人研究開(kāi)發(fā)的固相電解煉鉛工藝主要用于處理廢鉛蓄電池。電解液為氫氧化鈉溶液，電解后還原成金屬鉛。但電解液采用氫氧化鈉溶液副產(chǎn)品較多不易處理，固相電解煉鉛工藝不穩(wěn)定不易操作，不易進(jìn)行規(guī)?；a(chǎn)。因此，國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的濕法電解還原鉛技術(shù)研究，均未能應(yīng)用于工業(yè)化生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)上述不足之處提供一種全濕法酸式電解固相原位還原廢蓄電池鉛清潔回收方法，是一種能源再生技術(shù)，為環(huán)保型全濕法電解還原鉛技術(shù)，適用于廢舊蓄電池還原領(lǐng)域，是一種可以應(yīng)用于工業(yè)化生產(chǎn)的全濕法電解還原鉛技術(shù)。
全濕法酸式電解固相原位還原廢蓄電池鉛清潔回收方法是采取以下方案實(shí)現(xiàn)該技術(shù)的工藝方法如下(1)將廢舊蓄電池進(jìn)行倒酸處理，把廢舊蓄電池中的酸倒出，廢舊蓄電池中倒出來(lái)的酸經(jīng)過(guò)重新配制，可以還原使用；(2)將倒酸處理過(guò)的廢舊蓄電池去殼(無(wú)酸)。廢塑料用做蓄電池槽的原料，加工后重新做成塑殼；
(3)、將廢電池內(nèi)部極板取出，敲出(清理出)鉛泥，剩余板柵筋條部分直接用做鉛銻合金，經(jīng)過(guò)350～450℃熔鑄，變成鉛銻合金錠；(4)、將鉛泥放入粉碎機(jī)中進(jìn)行濕法粉碎磨細(xì)，鉛泥經(jīng)過(guò)粉碎磨細(xì)后粒徑在80～120目，在粉碎磨細(xì)過(guò)程中不斷用水沖洗，經(jīng)沉淀取出鉛泥，加入一氧化鉛PbO粉和水進(jìn)行混合攪拌均勻，制成漿料，漿料中鉛泥、一氧化鉛PbO粉、水重量百分配比為鉛泥95～98％、一氧化鉛PbO粉0.5～1％、水余量， 沉淀后的水回收再用，作鉛泥在粉碎磨細(xì)過(guò)程中沖洗水；(5)將上述配制好的漿料涂抹在不銹鋼電極板上進(jìn)行自然干燥或于溫度30～40℃烘干，使其固結(jié)在電極板上；(6)將上述涂固在不銹鋼電極板上的干燥鉛泥放入電解槽進(jìn)行電解還原成變狀海綿狀鉛，電解液的配比為硫酸10～30％，水余量，電流密度400～550A/m2，溫度30～60℃；(7)將上述電極板上還原的海綿狀鉛剝落下來(lái)，經(jīng)低溫熔鑄成鉛錠，熔鑄溫度為350～450℃。
電解過(guò)程中陰極發(fā)生的幾種鉛化合物的主要反應(yīng)為
陽(yáng)極氫氧根放電析出氧較佳的電解條件是電流密度500A/m2，溫度50-60℃。所得的技術(shù)指標(biāo)為電耗550kWh/t·Pb，鉛回收率95％，電流效率87.5％，電解還原的金屬鉛在400℃熔化鑄成鉛錠，加入少量鉛除硫后，電解鉛質(zhì)量可達(dá)2號(hào)鉛標(biāo)準(zhǔn)。
本發(fā)明特點(diǎn)1.全濕法，即在整個(gè)廢蓄電池鉛回收過(guò)程中無(wú)高溫熔煉操作，故無(wú)SO2、鉛塵等污染；2.從廢蓄電池收集的鉛泥(主要含PbO2、PbO、PbSO4和少量金屬Pb等固相物質(zhì))直接化漿，涂敷于金屬極板上，經(jīng)干燥用于電解操作；3.附于極板上的鉛泥在酸性電解液中進(jìn)行原位還原，生成電解鉛；4.對(duì)電解液進(jìn)行循環(huán)處理，回收可再用于鉛酸蓄電池制造的硫酸；5.工藝流程簡(jiǎn)單，無(wú)需對(duì)收集的鉛泥進(jìn)行溶解脫硫處理，不耗堿、無(wú)Na2SO4等副產(chǎn)品。
6.鉛回收率＞95％，電流效率＞95％，電解鉛質(zhì)量＞99.99％7.其積極效果如下(1)、徹底消除了火法高溫還原技術(shù)所造成的鉛塵、二氧化硫、鉛蒸氣和鉛渣的環(huán)境污染。保護(hù)了生態(tài)環(huán)境，提高人類身體健康，改善人類生存環(huán)境。
(2)、避免了鉛資源的巨大浪費(fèi)，提高鉛資源的再生利用率，減輕國(guó)家礦產(chǎn)資源日趨緊張的巨大壓力。
(3)、為廢鉛蓄電池鉛還原生產(chǎn)技術(shù)和發(fā)展提供了有效的技術(shù)保障，為今后廢鉛蓄電池鉛還原技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展提供了依據(jù)。
(4)、廢鉛蓄電池回收再利用，能為企業(yè)帶來(lái)良好的經(jīng)濟(jì)效益，該技術(shù)社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益十分明顯。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1全濕法酸式電解固相原位還原廢蓄電池鉛清潔回收方法如下(1)、將廢舊蓄電池進(jìn)行倒酸處理，把廢舊蓄電池中的酸倒出，廢舊蓄電池中倒出來(lái)的酸經(jīng)過(guò)重新配制，可以還原使用；(2)將倒酸處理過(guò)的廢舊蓄電池去殼(無(wú)酸)。廢塑料用做蓄電池槽的原料，加工后重新做成塑殼；(3)、將廢電池內(nèi)部極板取出，敲出鉛泥，剩余板柵筋條部分直接用做鉛銻合金，經(jīng)過(guò)350℃熔鑄，變成鉛銻合金錠；(4)、將鉛泥放入粉碎機(jī)中進(jìn)行濕法粉碎磨細(xì)，鉛泥經(jīng)過(guò)粉碎磨細(xì)后粒徑在80目，在粉碎磨細(xì)過(guò)程中不斷用水沖洗，經(jīng)沉淀取出鉛泥，加入一氧化鉛PbO粉和水進(jìn)行混合攪拌均勻，制成漿料，漿料中鉛泥、一氧化鉛PbO粉、水重量百分配比為鉛泥95％、一氧化鉛PbO粉1％、水4％，沉淀后的水回收再用，作鉛泥在粉碎磨細(xì)過(guò)程中沖洗水；(5)將上述配制好的漿料涂抹在不銹鋼電極板上進(jìn)行自然干燥或于溫度40℃烘干，使其固結(jié)在電極板上；(6)將上述涂固在不銹鋼電極板上的干燥鉛泥放入電解槽進(jìn)行電解還原成變狀海綿狀鉛，電解液的配比為硫酸10％，水90％，電流密度400A/m2，溫度60℃；
(7)將上述電極板上還原的海綿狀鉛剝落下來(lái)，經(jīng)低溫熔鑄成鉛錠，熔鑄溫度為450℃。
實(shí)施例2全濕法酸式電解固相原位還原廢蓄電池鉛清潔回收方法如下(1)、將廢舊蓄電池進(jìn)行倒酸處理，把廢舊蓄電池中的酸倒出，廢舊蓄電池中倒出來(lái)的酸經(jīng)過(guò)重新配制，可以還原使用；(2)將倒酸處理過(guò)的廢舊蓄電池去殼(無(wú)酸)。廢塑料用做蓄電池槽的原料，加工后重新做成塑殼；(3)、將廢電池內(nèi)部極板取出，敲出鉛泥，剩余板柵筋條部分直接用做鉛銻合金，經(jīng)過(guò)400℃熔鑄，變成鉛銻合金錠；(4)、將鉛泥放入粉碎機(jī)中進(jìn)行濕法粉碎磨細(xì)，鉛泥經(jīng)過(guò)粉碎磨細(xì)后粒徑在100目，在粉碎磨細(xì)過(guò)程中不斷用水沖洗，經(jīng)沉淀取出鉛泥，加入一氧化鉛PbO粉和水進(jìn)行混合攪拌均勻，制成漿料，漿料中鉛泥、一氧化鉛PbO粉、水重量百分配比為鉛泥96％、一氧化鉛PbO粉0.8％、水3.2％，沉淀后的水回收再用，作鉛泥在粉碎磨細(xì)過(guò)程中沖洗水；(5)將上述配制好的漿料涂抹在不銹鋼電極板上進(jìn)行自然干燥或于溫度38℃烘干，使其固結(jié)在電極板上；(6)將上述涂固在不銹鋼電極板上的干燥鉛泥放入電解槽進(jìn)行電解還原成變狀海綿狀鉛，電解液的配比為硫酸20％，水80％，電流密度500A/m2，溫度45℃；(7)將上述電極板上還原的海綿狀鉛剝落下來(lái)，經(jīng)低溫熔鑄成鉛錠，熔鑄溫度為400℃。
實(shí)施例3全濕法酸式電解固相原位還原廢蓄電池鉛清潔回收方法如下(1)、將廢舊蓄電池進(jìn)行倒酸處理，把廢舊蓄電池中的酸倒出，廢舊蓄電池中倒出來(lái)的酸經(jīng)過(guò)重新配制，可以還原使用；(2)將倒酸處理過(guò)的廢舊蓄電池去殼(無(wú)酸)。廢塑料用做蓄電池槽的原料，加工后重新做成塑殼；(3)、將廢電池內(nèi)部極板取出，敲出鉛泥，剩余板柵筋條部分直接用做鉛銻合金，經(jīng)過(guò)450℃熔鑄，變成鉛銻合金錠；(4)、將鉛泥放入粉碎機(jī)中進(jìn)行濕法粉碎磨細(xì)，鉛泥經(jīng)過(guò)粉碎磨細(xì)后粒徑在120目，在粉碎磨細(xì)過(guò)程中不斷用水沖洗，經(jīng)沉淀取出鉛泥，加入一氧化鉛PbO粉和水進(jìn)行混合攪拌均勻，制成漿料，漿料中鉛泥、一氧化鉛PbO粉、水重量百分配比為鉛泥98％、一氧化鉛PbO粉0.5％、水1.5％，沉淀后的水回收再用，作鉛泥在粉碎磨細(xì)過(guò)程中沖洗水；(5)將上述配制好的漿料涂抹在不銹鋼電極板上進(jìn)行自然干燥或于溫度30℃烘干，使其固結(jié)在電極板上；(6)將上述涂固在不銹鋼電極板上的干燥鉛泥放入電解槽進(jìn)行電解還原成變狀海綿狀鉛，電解液的配比為硫酸30％，水70％，電流密度550A/m2，溫度30℃；(7)將上述電極板上還原的海綿狀鉛剝落下來(lái)，經(jīng)低溫熔鑄成鉛錠，熔鑄溫度為350℃。
權(quán)利要求
1.一種全濕法酸式電解固相原位還原廢蓄電池鉛清潔回收方法，其特征在于方法如下(1)、將廢舊蓄電池進(jìn)行倒酸處理，把廢舊蓄電池中的酸倒出；(2)將倒酸處理過(guò)的廢日蓄電池去殼；(3)、將廢電池內(nèi)部極板取出，敲出鉛泥，剩余板柵筋條部分直接用做鉛銻合金，經(jīng)過(guò)350～450℃熔鑄，變成鉛銻合金錠；(4)、將鉛泥放入粉碎機(jī)中進(jìn)行濕法粉碎磨細(xì)，鉛泥經(jīng)過(guò)粉碎磨細(xì)后粒徑在80～120目，在粉碎磨細(xì)過(guò)程中不斷用水沖洗，經(jīng)沉淀取出鉛泥，加入一氧化鉛PbO粉和水進(jìn)行混合攪拌均勻，制成漿料，漿料中鉛泥、一氧化鉛PbO粉、水重量百分配比為鉛泥95～98％、一氧化鉛PbO粉0.5～1％、水余量，沉淀后的水回收再用，作鉛泥在粉碎磨細(xì)過(guò)程中沖洗水；(5)將上述配制好的漿料涂抹在不銹鋼電極板上進(jìn)行自然干燥或于溫度30～40℃烘干，使其固結(jié)在電極板上；(6)將上述涂固在不銹鋼電極板上的干燥鉛泥放入電解槽進(jìn)行電解還原成變狀海綿狀鉛，電解液的配比為硫酸10～30％，水余量，電流密度400～550A/m2，溫度30～60℃；(7)將上述電極板上還原的海綿狀鉛剝落下來(lái)，經(jīng)低溫熔鑄成鉛錠，熔鑄溫度為350～450℃。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全濕法酸式電解固相原位還原廢蓄電池鉛清潔回收方法，其特征在于不銹鋼電極板為陰極。
全文摘要
本發(fā)明全濕法酸式電解固相原位還原廢蓄電池鉛清潔回收方法涉及的是一種環(huán)保型全濕法電解還原鉛方法，適用于廢舊蓄電池還原廢蓄電池鉛清潔回收。方法如下(1)將廢舊蓄電池進(jìn)行倒酸處理；(2)將倒酸處理過(guò)的廢舊蓄電池去殼；(3)將廢電池內(nèi)部極板取出，敲出鉛泥；(4)將鉛泥放入粉碎機(jī)中進(jìn)行濕法粉碎磨細(xì)加入一氧化鉛PbO粉和水進(jìn)行混合攪拌均勻，制成漿料；(5)將上述配制好的漿料涂抹在不銹鋼電極板上進(jìn)行自然干燥或烘干，使其固結(jié)在電極板上；(6)將上述涂固在不銹鋼電極板上的干燥鉛泥放入電解槽進(jìn)行電解還原成變狀海綿狀鉛；(7)將上述電極板上還原的海綿狀鉛剝落下來(lái)，經(jīng)低溫熔鑄成鉛錠，熔鑄溫度為350～450℃。
文檔編號(hào)H01M10/54GK1808761SQ200610038298
公開(kāi)日2006年7月26日 申請(qǐng)日期2006年2月15日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月15日
發(fā)明者賈雷克, 賈立克 申請(qǐng)人:賈雷克