CN101540395B

CN101540395B - 一种废淋酸泥的处理方法

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Publication number: CN101540395B
Application number: CN2009101333824A
Authority: CN
Inventors: 赵恒祥
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-04-07
Filing date: 2009-04-07
Publication date: 2011-08-31
Anticipated expiration: 2029-04-07
Also published as: CN101540395A

Abstract

本发明公开一种在铅酸蓄电池的制备过程中产生的废淋酸泥的处理方法，包括步骤：a)分离废淋酸泥中的稀硫酸与PbSO₄；b)将分离得到的PbSO₄干燥处理；c)将干燥处理后的PbSO₄与氧化铅粉混合制成4PbO·PbSO₄；d)将所述4PbO·PbSO₄与氧化铅粉混合后制成用于涂板的铅膏。本发明沉淀处理废淋酸泥后，将得到的大颗粒PbSO₄与氧化铅混合制成4PbO·PbSO₄，再与氧化铅粉混合制成铅膏，4PbO·PbSO₄作为铅膏成分使用可以延长蓄电池的循环使用寿命。与现有技术相比，本发明有效回收利用了淋酸过程中产生的废淋酸泥，降低了企业成本，而且通过将废淋酸泥中的PbSO₄进行处理后制成4PbO·PbSO₄，再将4PbO·PbSO₄制成涂板用的铅膏，可以延长蓄电池的循环使用寿命。

Description

一种废淋酸泥的处理方法

技术领域

本发明涉及铅酸蓄电池，具体涉及一种在制备铅酸蓄电池的过程中产生的废淋酸泥的处理方法。

背景技术

铅酸蓄电池经过长时间的发展以其成本低、电压高、原材料丰富在二次电池中获得了最广泛的应用。例如，铅酸蓄电池目前是用于电池电动车、混合电动车和燃料电池电动车的重要动力源。

在铅酸蓄电池的制造过程中，制造极板是其中的重要工序步骤。制备极板时，先将合金铅制造成网状的板栅待用，合金铅的典型成分为：0.08wt％(重量百分比)～0.12wt％的Ca、0.05wt％～0.06wt％的Sn、0.04wt％～0.05wt％的Al、余量Pb。再用纯度大于99.99wt％的原料铅铸成直径20mm、高20mm的铅柱，通常称为铅球，将所述铅球放入转动的滚筒中，铅球随转筒转约3/4周后垂直落下。在该过程中，使铅球发生剧烈的撞击发热生成氧化度为75wt％～85wt％、视比重为1.30g/cm³～1.50g/cm³的铅粉。再用比重为1.28g/cm³的稀硫酸与所述铅粉和制成视比重为3.8g/cm³～4.6g/cm³的铅膏涂填在所述板栅上制成极板。

为了使涂填后的极板在固化时不发生粘连破损，还需进行淋酸处理。所述淋酸处理是指将涂填铅膏后的极板用比重为1.10g/cm³的稀硫酸淋1～2秒。在淋酸的过程中，极板上的一部分铅膏会随着稀硫酸淋下形成废淋酸泥，废淋酸泥的铅膏多以大颗粒的PbSO₄形式存在，该大颗粒PbSO₄由于其较大的颗粒不能混入铅膏中继续涂板使用，否则将会造成极板掉块、缺格等缺陷。

在现有技术中，对于废淋酸泥中的大颗粒PbSO₄的处理方法是直接作为废料处理，用于冶炼行业的高温冶炼还原铅。现有技术中对PbSO₄的处理方法造成了不必要的浪费，增加了企业的成本。

因此，需要一种在淋酸处理过程中产生的废淋酸泥的处理方法，通过该处理方法可以回收利用废淋酸泥。

发明内容

本发明解决的技术问题在于，提供一种在制备蓄电池的过程中产生的废淋酸泥的处理方法，通过该处理方法，可以回收利用废淋酸泥，降低企业成本。

为了以上技术问题，本发明提供一种制备铅酸蓄电池的过程中产生的废淋酸泥的处理方法，包括步骤：

a)分离废淋酸泥中的稀硫酸与PbSO₄；

b)将分离得到的PbSO₄干燥处理；

c)将干燥处理后的PbSO₄与氧化铅粉混合制成4PbO·PbSO₄；

d)将所述4PbO·PbSO₄与氧化铅粉混合后制成用于涂板的铅膏。

优选的，所述步骤a)中分离废淋酸泥中的稀硫酸与PbSO₄具体为：

沉淀处理废淋酸泥以将稀硫酸和PbSO₄分离。

优选的，步骤a)中所述沉淀处理包括至少两级沉淀处理。

优选的，步骤c)中所述干燥处理后的PbSO₄与氧化铅粉混合制成4PbO·PbSO₄具体为：

将干燥处理后的PbSO₄与氧化铅粉采用机械合金化的方法制成4PbO·PbSO₄。

优选的，所述将干燥处理后的PbSO₄与氧化铅粉采用机械合金化的方法制成4PbO·PbSO₄具体为：

将干燥处理后的PbSO₄与氧化铅粉采用雷蒙磨、行星磨、振动磨或搅拌磨的方法制成4PbO·PbSO₄。

优选的，所述步骤d)中将所述4PbO·PbSO₄与铅粉按重量比4PbO·PbSO₄∶铅粉＝3～7∶93～97的比例混合。

优选的，步骤d)中将4PbO·PbSO₄与氧化铅粉混合制成用于涂板的铅膏具体为：

将4PbO·PbSO₄与铅粉用比重为1.25g/cm³～1.35g/cm³的稀硫酸和制成膏状。

优选的，所述步骤c)中的氧化铅粉是氧化度为80wt％以上的铅粉。

优选的，所述步骤d)中的氧化铅粉是氧化度为75wt％～85wt％的铅粉。

优选的，步骤a)后还包括步骤：

a1)将沉淀后得到的稀硫酸回流作为淋酸原料。

本发明提供一种制备铅酸蓄电池的过程中产生的废淋酸泥的处理方法。按照本发明的处理方法，先将废淋酸泥中的稀硫酸与PbSO₄分离，分离得到的稀硫酸可以回收利用继续作为淋酸用的酸液。分离后得到的PbSO₄干燥处理后可与氧化铅粉混合制成4PbO·PbSO₄，由于极板中的4PbO·PbSO₄可以延长蓄电池的循环使用寿命，因此本发明再将4PbO·PbSO₄与铅粉混合制成用于涂板的铅膏，以提高蓄电池的使用寿命。与现有技术相比，本发明有效回收利用了淋酸过程中产生的废淋酸泥，降低了企业成本，而且通过将废淋酸泥中的PbSO₄进行处理后制成4PbO·PbSO₄，再将4PbO·PbSO₄制成涂板用的铅膏，可以提高蓄电池的循环使用寿命。

附图说明

图1为本发明提供的废淋酸泥沉淀装置与淋酸装置的示意图。

具体实施方式

本发明的一个对于制备铅酸蓄电池的过程中产生的废淋酸泥的处理方法的一个方案包括步骤：

a)分离废淋酸泥中的稀硫酸与PbSO₄；

b)将分离得到的PbSO₄干燥处理；

c)将干燥处理后的PbSO₄与氧化铅粉混合制成4PbO·PbSO₄；

d)将所述4PbO·PbSO₄与氧化铅粉混合后制成用于涂板的铅膏。

本文中所述废淋酸泥是指在蓄电池的制造过程中，在淋酸工序中产生的随着稀硫酸淋下的铅膏与稀硫酸的混合物，在该混合物中，铅膏以大颗粒较硬的PbSO₄形式存在。按照本发明的方法，先分离废淋酸泥中的稀硫酸与PbSO₄，对于分离方法，优选采用沉淀处理的方法对废淋酸进行分离处理以将稀硫酸和PbSO₄分离。分离方法也可以采用其他方法，只要能够实现将废淋酸泥中的稀硫酸与PbSO₄分离即可。

沉淀处理废淋酸泥时，可以采用一级沉淀处理，也可以采用两级或两级以上的沉淀处理，沉淀处理的级数越多，越有利于完全分离稀硫酸与PbSO₄。在沉淀处理的过程中，优选将沉淀后得到的稀硫酸重新回流，作为淋酸工序的原料稀硫酸使用，这样实现了废淋酸泥中的稀硫酸的回收循环利用。

请参见图1，为本发明提供的沉淀处理装置与淋酸处理装置的一种具体实施方式示意图。淋酸处理装置包括盛放稀硫酸的淋酸罐11、与淋酸罐连接的倾斜的淋酸管12，在淋酸管12下方设置有与淋酸管12相平行的一对轧花辊13，需要进行淋酸处理的极板14设置在轧花辊13之间。

淋酸处理时，稀硫酸从淋酸罐11中被输送至淋酸管12中，淋酸管12上开有多个淋酸孔，稀硫酸则由淋酸管12上的淋酸孔喷淋到轧花辊13之间极板14上，在喷淋的过程中，涂在极板上的一部分铅膏会随着稀硫酸从极板上脱落形成废淋酸泥。

继续参见图1，本发明提供的沉淀处理装置包括设置在轧花辊13下方的废酸泥收集斗21，废酸泥收集斗21使用耐酸材质，优选使用不锈钢材质，如316、316L等系列的不锈钢。

在废酸泥收集斗21的下方，设置有一级沉淀池22，经收集斗21收集的废酸泥在一级沉淀池22内进行第一级沉淀，然后将第一级沉淀后得到的大颗粒PbSO₄从一级沉淀池22内取出后，进行干燥处理。对于干燥温度，本发明无特别限制，可以采用常温干燥，也可以升温进行干燥，也可以进行晒干处理，只要能够得到干燥的大颗粒PbSO₄的目的即可。

在本实施方式中，本发明提供的沉淀处理装置还包括设置在一级沉淀池22旁边的二级沉淀池23、设置在二级沉淀池23旁边的三级沉淀池24、设置在三级沉淀池旁边的四级沉淀池25，经过一级沉淀处理后的废酸泥被被依次送入二级沉淀池23进行二级沉淀，然后再将二级沉淀处理后得到的大颗粒PbSO₄进行干燥处理，并将二级沉淀处理后的稀硫酸依次进行三级沉淀处理和四级沉淀处理。最后，将四级沉淀处理后的稀硫酸采用气动隔膜泵26泵入淋酸装置中的储酸罐11中进行回收循环利用。

将各级沉淀处理后得到的大颗粒PbSO₄干燥处理后，准备氧化铅粉与该大颗粒PbSO₄混合，氧化铅粉与PbSO₄的混合比例按照摩尔比为PbO∶PbSO₄约为4∶1的比例进行混合，对于混合方法，本发明并无特别的限制，可以采用人工混合，也可以采用机械混合，机械混合时，使用本领域技术人员熟知的混料机混合。

对于步骤c)中的氧化铅粉，优选使用氧化度至少为75wt％的氧化铅粉，更优选的，使用氧化度至少为80wt％的氧化铅粉，更优选的，使用氧化度至少为85wt％的氧化铅粉，更优选的，使用氧化度至少为90wt％的氧化铅粉。

将氧化铅粉与PbSO₄混合均匀后，将该混合粉进行机械合金化处理以生成4PbO·PbSO₄。对于机械合金化的方法，可以将混合粉采用雷蒙、行星磨、振动磨、搅拌磨的方法告诉混合研磨。优选的，将该混合粉在雷蒙机中进行研磨，混合粉在雷蒙机的敲打下，氧化铅粉与PbPbSO₄生成4PbO·PbSO₄，在雷蒙机的研磨时间优选为3～4小时。

按照本发明，在步骤c)中，也可以将氧化铅粉与PbSO₄直接放在机械合金化的研磨装置中混合并研磨，同样能够实现生成4PbO·PbSO₄的目的。

制备4PbO·PbSO₄后，在步骤d)中，将4PbO·PbSO₄与氧化铅粉混合，混合时，4PbO·PbSO₄与氧化铅粉的比例按照重量比4PbO·PbSO₄∶氧化铅粉＝3～7∶93～97的比例混合，优选按照重量比4PbO·PbSO₄∶氧化铅粉＝5∶95的比例混合，混合后使用比重为1.25g/cm³～1.35g/cm³的稀硫酸和制成涂板用的铅膏，优选的，将4PbO·PbSO₄与氧化铅粉的混合粉使用比重为1.25g/cm³～1.35g/cm³的稀硫酸和制成涂板用的铅膏。对于该步骤中使用的氧化铅粉，优选使用氧化度为75wt％～85wt％的氧化铅粉，更优选的，使用氧化度为75wt％～85wt％的氧化铅粉。

本发明通过将废酸泥中的PbSO₄进行处理生成4PbO·PbSO₄并制成涂板用的铅膏，含有4PbO·PbSO₄的铅膏可以延长蓄电池的循环使用寿命。按照本发明提供的方法，既能够有效利用废淋酸泥大颗粒PbSO₄和稀硫酸，又能够得到可以延长蓄电池使用寿命的铅膏。

实施例1

按照图1所示的淋酸装置和沉淀装置，将淋酸过程中产生的废酸泥依次经过一级沉淀、二级沉淀、三级沉淀、四级沉淀后，将经过四级沉淀得到的稀硫酸注入储酸罐中继续进行淋酸步骤；

将一级沉淀、二级沉淀、三级沉淀和四级沉底中得到的沉淀物晒干处理得到大颗粒的PbSO₄；

准备氧化度为85wt％的氧化铅粉与所述大颗粒的PbSO₄混合，所述氧化铅粉与PbSO₄的摩尔比为4∶1；

将混合后的氧化铅粉与PbSO₄在雷蒙机中研磨3～4小时；

将研磨后得到的于4PbO·PbSO₄与氧化度为85wt％的氧化铅粉混合，混合比例按重量比4PbO·PbSO₄∶氧化铅粉＝5∶95，然后使用比重为1.28g/cm³的稀硫酸将4PbO·PbSO₄与氧化铅粉的混合粉和制成涂板用的铅膏。

以上对本发明提供的废淋酸泥的处理方法进行了详细的介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims

1.一种制备铅酸蓄电池的过程中产生的废淋酸泥的处理方法，其特征在于，包括步骤：

a)分离废淋酸泥中的稀硫酸与PbSO₄；

b)将分离得到的PbSO₄干燥处理；

c)将干燥处理后的PbSO₄与氧化铅粉采用机械合金化的方法制成4PbO·PbSO₄；

d)将所述4PbO·PbSO₄与氧化铅粉混合后制成用于涂板的铅膏。

2.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于步骤a)中分离废淋酸泥中的稀硫酸与PbSO₄具体为：

沉淀处理废淋酸泥以将稀硫酸和PbSO₄分离。

3.根据权利要求2所述的处理方法，其特征在于步骤a)中所述沉淀处理包括至少两级沉淀处理。

4.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于所述将干燥处理后的PbSO₄与氧化铅粉采用机械合金化的方法制成4PbO·PbSO₄具体为：

5.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于所述步骤d)中将所述4PbO·PbSO₄与氧化铅粉按重量比4PbO·PbSO₄∶铅粉＝3～7∶93～97的比例混合。

6.根据权利要求1至5任一项所述的处理方法，其特征在于步骤d)中将4PbO·PbSO₄与氧化铅粉混合制成用于涂板的铅膏具体为：

将4PbO·PbSO₄与氧化铅粉混合后用比重为1.25g/cm³～1.35g/cm³的稀硫酸和制成涂板用的铅膏。

7.根据权利要求1至5任一项所述的处理方法，其特征在于步骤c)中氧化铅粉是氧化度为80wt％以上的铅粉。

8.根据权利要求7所述的处理方法，其特征在于步骤d)中铅粉是氧化度为75wt％～85wt％的氧化铅粉。

9.根据权利要求1至5任一项所述的处理方法，其特征在于步骤a)后还包括步骤：

a1)将沉淀后得到的稀硫酸回流作为淋酸用稀硫酸。