CN101209496A - 用铅烟尘或渣制备超细铅粉的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于金属回收技术领域，提供一种由铅烟尘或渣制备超细铅粉的方法。一种用铅烟尘或渣制备超细铅粉的方法，包括如下步骤：将铅烟尘或渣用硫酸及氯化钠浓溶液浸出，固液分离得到含铅溶液，再冷却结晶得到氯化铅晶体；将所得到的氯化铅晶体制成电解液，使其在数个处于不同高度的电解槽中电解及流动，每隔一定时间刷板一次，电解液在流动过程中将极板上刷下的铅粉冲出带至低位的集粉槽中，电解液返回循环使用；从集粉槽中收集湿铅粉，再依次经水洗、快速干燥及分级得到不同粒度范围的超细铅粉。本发明方法所得到的铅粉粒度不大于47微米，是制备铅酸电池极板的优质原料，而且工艺条件易控制，整个过程没有废物排放，不会造成环境污染。
Description
技术领域
本发明涉及超细铅粉的制备方法，尤其涉及一种以冶炼厂铅烟尘、渣等废弃物为原料制备超细铅粉的方法。
背景技术
冶炼厂产生的含铅烟尘或渣是企业所面临的重要问题，因为将其废弃不仅会引起环境污染，也会浪费资源。长期以来，已出现了多种回收利用这种烟尘、渣的方法，主要包括三类：其一是中温焙烧挥发法，将铅烟尘在回转炉中1000℃左右温度焙烧还原，使铅等金属挥发，在气相中氧化回收；其二是重力水洗筛分法，利用粒度、密度的不同在水中过筛，分出含铅的矿粉等；其三是碱浸电解法，将浸出的含铅溶液电解。这三种方法均存有不足，如第一种方法能耗高，而且回收不完全；第二种方法得到的是初级原料，还需要后续加工；第三种方法电解过程能耗高。
铅粉是制备铅酸电池极板的重要原料，现有铅粉的制备方法主要是机械球磨法和液态搅拌法，存在的问题是铅粉粒度大、含氧量不易控制等。公开号为CN1524652A的发明专利申请公开了一种真空电弧法制备超细铅粉的方法，但是其能耗高，不利于产业化。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种以冶炼厂铅烟尘、渣等废弃物为原料制备超细铅粉的方法。
实现以上目的的技术方案为：
一种用铅烟尘或渣制备超细铅粉的方法，包括如下步骤：
(1)将铅烟尘或渣用硫酸及氯化钠浓溶液浸出，固液分离得到含铅溶液，再冷却结晶得到氯化铅晶体；
(2)将所得到的氯化铅晶体制成电解液，使其在数个处于不同高度的电解槽中电解及流动，每隔一定时间刷板一次，电解液在流动过程中将极板上刷下的铅粉冲出带至低位的集粉槽中，电解液返回循环使用；
(3)从集粉槽中收集湿铅粉，再依次经水洗、快速干燥及分级得到不同粒度范围的超细铅粉。
铅烟尘或渣中的铅化合物与硫酸反应生成不溶于硫酸的硫酸铅，硫酸铅在氯化钠浓溶液中发生如下的溶解反应：
PbSO1+2NaCl＝PbCl2+Na2SO4
将产物PbCl2不断分离上述反应继续向右进行。如果硫酸浓度低，则浸出过程缓慢，如果硫酸浓度过高则硫酸铅难于溶解，优选浸出液中硫酸的浓度为40-90g/L(以硫酸计)。氯化钠的浓度越高，越有利于硫酸铅的溶解，优选浸出液中氯化钠浓度为大于或等于100g/L。
浸出液在冷却过程中结晶，优选结晶后液温度为5-25℃。
在一种优选的技术方案中，电解液中PbCl2的浓度为10-15g/L，电解槽电压为2-5v，电流密度为10-400A/m2，电解槽温度为30-40℃，刷板间隔时间为10-30分钟。
在一种优选的技术方案中，用还原性或惰性气体载流干燥，热气温度＜200℃，干后气露点45--48℃。
在一种优选的技术方案中，电解所产生的氯气用氢氧化钠水溶液吸收，所得产物可用作消毒液。
在一种优选的技术方案中，结晶后液体用BaCl2沉硫后过滤，在滤液中加入Na2S使Zn2+、Fe2+等离子沉淀，过滤出沉淀后液体可用作冶炼原料，滤液循环用作含铅粗溶液。
本发明的方法既避免了废弃铅烟尘或渣所带来的环境污染问题，又使其得到充分回收和利用，所得到的铅粉粒度不大于47微米，是制备铅酸电池极板的优质原料；而且工艺条件易控制，整个过程的物料投入均变成目标产品或工业原料，没有废物排放，不会造成环境污染。
附图说明
图1为本发明制备超细铅粉的流程图。
具体实施方式
以下用实施例来说明本发明，但实施例不构成本发明的任何限制。
实施例1
参考图1，用铅冶炼厂收集的50公斤的铅烟尘和渣的混合物为原料。用湿式球磨法研磨后再进行50目筛分，得到筛下物37.81公斤，筛上物作为炼铅原料，水可循环使用。
将筛下的含铅化合物拌以92.5％硫酸(共加H2SO422公斤)连续投入循环液(含NaCl 100g/L)中，泵入到具有加热套及搅拌装置的反应釜中，控制反应温度为70～95℃，反应1h后过滤，滤液用20℃水浴冷却得到36.9Kg PbCl2结晶，滤渣6.8Kg后者洗涤后用作制砖原料。
在制取PbCl2过程中同时连续抽出约20％冷却后液，加入BaCl2(共计46.5Kg)沉硫(得到51.25Kg BaSO4沉淀)，再向沉硫后液加入Na2S(共计2.1Kg)，使Fe2+、Zn2+等离子沉淀，得到的含杂质金属硫化物沉淀，用作冶炼厂原料，滤液循环使用。
用纯净水或循环电解液，溶解晶体制成PbCl2饱和溶液，将溶液用耐酸泵，泵入到四个由高到低依次排列的电解槽的最高一个中，电解液在各电解槽中自行流动，流量为1L/s，通电电解，电解槽电压为3V，电流密度为30A/m2。最低位的电解槽与处于其更低位置的集粉槽相连接，电解后液体被泵回到最高位的电解槽循环使用。电解过程中，每隔20分钟对电解槽刷一次板，刷下的铅粉随电解液一起流动到集粉槽中。电解中产生的氯气经集中后用10％氢氧化钠溶液吸收，吸收氯气后溶液可用作消毒剂。没刷板一次的铅粉被带到集粉槽中后，立即收集得到湿铅粉。
用纯净水洗涤湿铅粉三次，洗涤液补充PbCl2生产循环。洗涤后的湿铅粉立即转移到N2载流干燥器中，热气温度为150--180℃，干后气露点45--48℃。干后铅粉于分级室中分级，所得铅粉全部通过325目筛，共得到铅粉26.3公斤。
所得到的铅粉纯度纯度≥99.8％，应用于蓄电池行业，可极大地增加蓄电池的蓄电量或减小蓄电池体积，减少铅粉的使用量。
以上用实施例描述了本发明，但实施例不构成对本发明的任何限制。在本发明权利要求范围内的任何变化或改动，均属于本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种用铅烟尘或渣制备超细铅粉的方法，包括如下步骤：
(1)将铅烟尘或渣用硫酸及氯化钠浓溶液浸出，固液分离得到含铅溶液，再冷却结晶得到氯化铅晶体；
(2)将所得到的氯化铅晶体制成电解液，使其在数个处于不同高度的电解槽中电解及流动，每隔一定时间刷板一次，电解液在流动过程中将极板上刷下的铅粉冲出带至低位的集粉槽中，电解液返回循环使用；
(3)从集粉槽中收集湿铅粉，再依次经水洗、快速干燥及分级得到不同粒度范围的超细铅粉。
2.根据权利要求1所述的用铅烟尘或渣制备超细铅粉的方法，其特征在于：浸出液酸度以硫酸计为40-90g/L，氯化钠浓度大于或等于100g/L。
3.根据权利要求2所述的用铅烟尘或渣制备超细铅粉的方法，其特征在于：浸出过程的温度为70～95℃，结晶后液温度为5～25℃。
4.根据权利要求2所述的用铅烟尘或渣制备超细铅粉的方法，其特征在于：电解液中PbCl2的浓度为10-15g/L，电解槽电压为2-5v，电流密度为10-400A/m2，电解槽温度为30-40℃，刷板间隔时间为10-30分钟。
5.根据权利要求1或2所述的用铅烟尘或渣制备超细铅粉的方法，其特征在于：用还原性或惰性气体载流干燥，热气温度＜200℃，干后气露点45-48℃。
6.根据权利要求2所述的用铅烟尘或渣制备超细铅粉的方法，其特征在于：电解所产生的氯气用氢氧化钠水溶液吸收，所得产物可用作消毒液。
7.根据权利要求1或2所述的用铅烟尘或渣制备超细铅粉的方法，其特征在于：结晶后液体用BaCl2沉硫后过滤，在滤液中加入Na2S使Zn2+、Fe2+等离子沉淀，过滤固体可用作冶炼原料，滤后液循环使用。
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