CN102070185A - 将硫酸铅转化为四氧化三铅的方法 - Google Patents
将硫酸铅转化为四氧化三铅的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102070185A CN102070185A CN 201010595119 CN201010595119A CN102070185A CN 102070185 A CN102070185 A CN 102070185A CN 201010595119 CN201010595119 CN 201010595119 CN 201010595119 A CN201010595119 A CN 201010595119A CN 102070185 A CN102070185 A CN 102070185A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- lead
- sulfide
- sulfate
- lead sulfate
- tri
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- PIJPYDMVFNTHIP-UHFFFAOYSA-L lead sulfate Chemical compound [PbH4+2].[O-]S([O-])(=O)=O PIJPYDMVFNTHIP-UHFFFAOYSA-L 0.000 title claims abstract description 30
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 229940056932 lead sulfide Drugs 0.000 claims abstract description 12
- 229910052981 lead sulfide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 239000012467 final product Substances 0.000 claims abstract description 6
- OLBVUFHMDRJKTK-UHFFFAOYSA-N [N].[O] Chemical compound [N].[O] OLBVUFHMDRJKTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 5
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- XMFOQHDPRMAJNU-UHFFFAOYSA-N lead(ii,iv) oxide Chemical compound O1[Pb]O[Pb]11O[Pb]O1 XMFOQHDPRMAJNU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- GEHJYWRUCIMESM-UHFFFAOYSA-L sodium sulfite Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])=O GEHJYWRUCIMESM-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 7
- RLJMLMKIBZAXJO-UHFFFAOYSA-N lead nitrate Chemical compound [O-][N+](=O)O[Pb]O[N+]([O-])=O RLJMLMKIBZAXJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 7
- 238000000498 ball milling Methods 0.000 claims description 6
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 6
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 claims description 5
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 4
- 235000010265 sodium sulphite Nutrition 0.000 claims description 4
- UYJXRRSPUVSSMN-UHFFFAOYSA-P ammonium sulfide Chemical compound [NH4+].[NH4+].[S-2] UYJXRRSPUVSSMN-UHFFFAOYSA-P 0.000 claims description 3
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 claims description 2
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 claims description 2
- GLNWILHOFOBOFD-UHFFFAOYSA-N lithium sulfide Chemical compound [Li+].[Li+].[S-2] GLNWILHOFOBOFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 claims description 2
- 238000001149 thermolysis Methods 0.000 claims description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 abstract description 12
- 238000003756 stirring Methods 0.000 abstract description 5
- 239000002699 waste material Substances 0.000 abstract description 4
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 abstract description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 abstract description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 3
- 239000013543 active substance Substances 0.000 abstract description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 abstract 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 abstract 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 abstract 1
- 238000010025 steaming Methods 0.000 abstract 1
- 150000003568 thioethers Chemical class 0.000 abstract 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 9
- YEXPOXQUZXUXJW-UHFFFAOYSA-N oxolead Chemical compound [Pb]=O YEXPOXQUZXUXJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 5
- MFEVGQHCNVXMER-UHFFFAOYSA-L 1,3,2$l^{2}-dioxaplumbetan-4-one Chemical compound [Pb+2].[O-]C([O-])=O MFEVGQHCNVXMER-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229910000003 Lead carbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000978 Pb alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 2
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 2
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical compound [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- DOTMOQHOJINYBL-UHFFFAOYSA-N molecular nitrogen;molecular oxygen Chemical compound N#N.O=O DOTMOQHOJINYBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001062472 Stokellia anisodon Species 0.000 description 1
- 239000003637 basic solution Substances 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002045 lasting effect Effects 0.000 description 1
- 150000002611 lead compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910000464 lead oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- OAOLUMBCOYAIHV-UHFFFAOYSA-N lead;nitric acid Chemical compound [Pb].O[N+]([O-])=O OAOLUMBCOYAIHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- -1 plumbous oxide compound Chemical class 0.000 description 1
Landscapes
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
本发明公开了一种将废旧铅酸蓄电池中的硫酸铅转化成四氧化三铅的方法：首先将硫酸铅与过量可溶性硫化物盐以及少量氨水反应，将硫酸铅转化为硫化铅；然后将硫化铅滤出，加入到热的稀硝酸，充分反应；后蒸干溶液，持续加热到一定温度，反应物分解完全后，将剩余物放入到搅拌球磨机中研磨，同时通入一定氧含量的氧氮混合气体，最终产物就是四氧化三铅。该方法简单实用，无需高温，耗能低，污染小，制备的四氧化三铅可以作为活性物质重新在铅酸蓄电池中使用。
Description
技术领域
本发明涉及铅酸蓄电池制作方法，特别是一种将废旧铅酸蓄电池中的硫酸铅转化成四氧化三铅的方法。
背景技术
铅酸蓄电池是目前最为广泛使用的二次电池，其特点是：廉价，性能可靠，在其寿命终止时仍可以回收冶炼出铅金属。铅酸蓄电池中的铅金属元素主要以铅合金、氧化铅、四氧化三铅以及硫酸铅的形式存在，在铅酸蓄电池的日常使用过程中，铅合金以及氧化铅和四氧化三铅中的铅会有很大一定比例不可逆地转化成了硫酸铅。因此当铅酸蓄电池寿命终止时，其中的铅元素约有20%左右转化成了硫酸铅，而硫酸铅不可以直接用于铅酸蓄电池的再制造。
目前处理废旧铅酸蓄电池中的硫酸铅往往是采用先将硫酸铅在碱性溶液中转化为分解温度较低的碳酸铅，然后再采用高温分解的方式将碳酸铅分解成铅的氧化物（一种复杂的混合物），再利用碳将其还原成粗铅。此方法一般需要800-1500℃的高温分解和还原，不但耗能高，而且在此高温下，铅元素将大量挥发，影响环境，影响操作员工的健康。
发明内容
本发明的目的在于提供一种简单实用的将硫酸铅转化为四氧化三铅的方法，该方法无需高温，耗能低，对环境污染小，所得最终产物四氧化三铅可作为铅酸蓄电池的活性物质之一重新用于电池的制造。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
将硫酸铅转化为四氧化三铅的方法是首先在硫酸铅中加入过量的可溶性硫化物将硫酸铅转化为硫化铅；其次将所得的硫化铅通过热的稀硝酸氧化脱硫，得到硝酸铅；最后将硝酸铅热分解，并在通氧氮混合气的搅拌球磨机中球磨氧化，得到最终产物四氧化三铅。
进一步的方案是：所述硫化物为硫化钠、硫化铵、硫化锂中的任一种或任意比例的两到三种的混合物，所用硫化物的质量为被处理的硫酸铅的质量的1.00～3.00倍；所用的稀硝酸为质量百分比浓度为10～25%的硝酸溶液，硫化物与稀硝酸反应的温度为55～100℃，反应时间0.3～1h；硝酸铅热分解温度为150℃～300℃，所用的氧氮混合气体中的氧气的体积百分比为35～70%，球磨氧化时间0.1～25h。
硫酸铅性质稳定，很难被还原成铅或者其它有用铅化合物。而废旧铅酸蓄电池中的铅很大程度是以硫酸铅的形似存在，常规的处理方法是高温还原，由于铅元素的易挥发性，导致环境污染问题严重。
本发明利用一定的溶液相中的简单化学反应，最终在不超过300℃的温度下，将硫酸铅转化成四氧化三铅，使得一部分铅在铅酸电池中循环利用。本方法简单，实用，无需高温，耗能低，污染小，不失为硫酸铅的一种的很好的处理方法。
具体实施方式
实施例1
称3.03kg的硫酸铅，1kg硫化钠，加入到10kg的去离子水中，加入一定量的氨水，调节pH至14左右，搅拌反应0.5h，得到白色（微黄）固体沉淀硫化铅2.4kg，滤出沉淀物，洗涤。
将以上2.4kg的硫化铅加入到8L的质量百分比浓度为15%的硝酸溶液中，加热，保持溶液温度为70℃左右，持续搅拌反应1h，硫化铅完全溶解。
蒸干以上溶液，沙浴加热（温度280℃），得到2.6kg的白色（微黄）固体硝酸铅。
将以上2.6kg硝酸铅加入到搅拌球磨机中，持续通入氧含量35%（体积百分比）的氮氧混合气体，球磨机转速80转/min，持续球磨2h。最终产物即为红色的氧化铅粉末。
实施例2.
称3.03kg的硫酸铅，0.5kg硫化钠和0.5kg硫化铵，加入到10kg的去离子水中，加入一定量的氨水，调节pH至14左右，搅拌反应1h，得到白色（微黄）固体沉淀约2.4kg，滤出沉淀物，洗涤。
将以上2.4kg的硫化铅加入到5L的质量百分比浓度为25%的硝酸溶液中，加热，保持溶液温度为70℃左右，持续搅拌反应0.6h，硫化铅完全溶解。
蒸干以上溶液，沙浴加热（温度250℃），得到2.6kg的白色（微黄）固体。
将以上2.6kg固体加入到搅拌球磨机中，持续通入氧含量55%（体积百分比）的氮氧混合气体，球磨机转速120转/min，持续球磨0.6h，最终产物即为红色的氧化铅粉末。
Claims (4)
1.一种将硫酸铅转化为四氧化三铅的方法，其特征在于首先在硫酸铅中加入过量的可溶性硫化物将硫酸铅转化为硫化铅；其次将所得的硫化铅通过热的稀硝酸氧化脱硫，得到硝酸铅；最后将硝酸铅热分解，并在通氧氮混合气的搅拌球磨机中球磨氧化，得到最终产物四氧化三铅。
2.按权利要求1所述将硫酸铅转化为四氧化三铅的方法，其特征是所述硫化物为硫化钠、硫化铵、硫化锂中的任一种或任意比例的两到三种的混合物，所用硫化物的质量为被处理的硫酸铅的质量的1.00～3.00倍。
3.按权利要求1所述将硫酸铅转化为四氧化三铅的方法，其特征是所用的稀硝酸为质量百分比浓度为10～25%的硝酸溶液，硫化物与稀硝酸反应的温度为55～100℃，反应时间0.3～1h。
4.按权利要求1所述将硫酸铅转化为四氧化三铅的方法，其特征是硝酸铅热分解温度为150℃～300℃，所用的氧氮混合气体中的氧气的体积百分比为35～70%，球磨氧化时间0.1～25h。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201010595119A CN102070185B (zh) | 2010-12-20 | 2010-12-20 | 将硫酸铅转化为四氧化三铅的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201010595119A CN102070185B (zh) | 2010-12-20 | 2010-12-20 | 将硫酸铅转化为四氧化三铅的方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102070185A true CN102070185A (zh) | 2011-05-25 |
| CN102070185B CN102070185B (zh) | 2012-09-05 |
Family
ID=44028972
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201010595119A Expired - Fee Related CN102070185B (zh) | 2010-12-20 | 2010-12-20 | 将硫酸铅转化为四氧化三铅的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102070185B (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104961155A (zh) * | 2015-05-29 | 2015-10-07 | 超威电源有限公司 | 一种利用铅酸蓄电池的正极涂板废铅膏制备红丹的方法 |
| CN104961154A (zh) * | 2015-05-29 | 2015-10-07 | 超威电源有限公司 | 一种利用铅酸蓄电池的正极淋酸废铅泥制备红丹的方法 |
| CN105925807A (zh) * | 2016-05-26 | 2016-09-07 | 广东新生环保科技股份有限公司 | 一种废弃电池铅的回收工艺 |
| CN109923710A (zh) * | 2016-11-08 | 2019-06-21 | 日立化成株式会社 | 铅蓄电池用活性物质材料的制造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7507496B1 (en) * | 2004-12-07 | 2009-03-24 | Toxco, Inc | Process for recovering lead oxides from exhausted batteries |
-
2010
- 2010-12-20 CN CN201010595119A patent/CN102070185B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7507496B1 (en) * | 2004-12-07 | 2009-03-24 | Toxco, Inc | Process for recovering lead oxides from exhausted batteries |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 《东莞理工学院学报》 20060228 郭翠香等 从废铅蓄电池中湿法回收铅的技术进展 第13卷, 第1期 2 * |
| 《有色矿冶》 20101031 买卫东等 废铅酸蓄电池直接低温熔炼的研究 1-4 第26卷, 第5期 2 * |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104961155A (zh) * | 2015-05-29 | 2015-10-07 | 超威电源有限公司 | 一种利用铅酸蓄电池的正极涂板废铅膏制备红丹的方法 |
| CN104961154A (zh) * | 2015-05-29 | 2015-10-07 | 超威电源有限公司 | 一种利用铅酸蓄电池的正极淋酸废铅泥制备红丹的方法 |
| CN105925807A (zh) * | 2016-05-26 | 2016-09-07 | 广东新生环保科技股份有限公司 | 一种废弃电池铅的回收工艺 |
| CN105925807B (zh) * | 2016-05-26 | 2018-07-20 | 广东新生环保科技股份有限公司 | 一种废弃电池铅的回收工艺 |
| CN109923710A (zh) * | 2016-11-08 | 2019-06-21 | 日立化成株式会社 | 铅蓄电池用活性物质材料的制造方法 |
| CN109923710B (zh) * | 2016-11-08 | 2022-07-15 | 日立化成株式会社 | 铅蓄电池用活性物质材料的制造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN102070185B (zh) | 2012-09-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Wang et al. | Direct conversion of degraded LiCoO2 cathode materials into high-performance LiCoO2: a closed-loop green recycling strategy for spent lithium-ion batteries | |
| CN101475157B (zh) | 一种磷酸铁锂纳米复合微球的制备方法 | |
| CN103904323B (zh) | 一种球形羟基氧化钴的制备方法 | |
| CN101327922B (zh) | 一种LiFePO4的制备方法 | |
| WO2017000741A1 (zh) | 一种磷酸锰锂包覆镍钴锰酸锂正极材料及其制备方法 | |
| CN103723761B (zh) | 一种具有电化学活性的纳微米级硫酸铅的制备方法以及利用该硫酸铅制备铅酸电池的方法 | |
| CN103746115B (zh) | 一种利用硫铁矿烧渣制备电池级磷酸铁锂的方法 | |
| CN103825024B (zh) | 一种电池级磷酸铁及其制备方法 | |
| CN103342390B (zh) | 制备高纯一水硫酸锰的方法 | |
| CN106586995B (zh) | 一种高效处理磷酸锂回收料的方法 | |
| CN101237043A (zh) | 以高活性无序磷酸铁制备磷酸亚铁锂/碳复合材料的方法 | |
| CN101279771A (zh) | 一种掺杂四氧化三钴的制备方法 | |
| CN101279727A (zh) | 一种纳米磷酸亚铁锂的低温水热合成方法 | |
| CN102079516A (zh) | 一种片状磷酸铁晶体的制备方法 | |
| CN106299282A (zh) | 一种氮掺杂碳纳米管硫复合材料及制备方法 | |
| CN102070185B (zh) | 将硫酸铅转化为四氧化三铅的方法 | |
| CN102244246B (zh) | 磷酸铁锂/碳复合材料的制备方法 | |
| CN113415813A (zh) | 废旧三元电池材料锂镍钴锰的回收方法 | |
| CN103579608A (zh) | 锂电池正极材料锰酸锂用电解二氧化锰的生产方法 | |
| CN108461731A (zh) | 一种高镍三元锂电池正极材料及制备方法 | |
| CN101792176A (zh) | 一种干湿法工艺技术生产纳米极红丹(四氧化三铅)的制备方法 | |
| CN102849702A (zh) | 一种纳米球形磷酸铁的制备方法 | |
| CN104835956A (zh) | 一种由镍、钴、锰、铝等其中两种或多种金属盐/溶液制备锂离子电池正极材料的方法 | |
| CN104009221B (zh) | 溶胶凝胶自蔓延燃烧法制备富锂正极材料的方法 | |
| CN103715434B (zh) | 以锰矿制备微生物燃料电池阴极电子受体的方法与应用 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: Double park Dengke Liang Xu town Jiangyan District Jiangsu city of Taizhou province No. 1 225526 Patentee after: SHUANGDENG TIANPENG METALLURGY JIANGSU CO.,LTD. Address before: Double Dengke Park Liang Xu town of Jiangyan city in Jiangsu province Taizhou City, No. 1, 225526 Patentee before: RUGAO TIANPENG METALLURG Co.,Ltd. |
|
| CP03 | Change of name, title or address | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20120905 |