CN104466291A - 一种处理废旧铅酸蓄电池的工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种处理废旧铅酸蓄电池的工艺，其是将废旧铅酸蓄电池的废酸排出，再破碎后进行筛分获得铅泥，接着配制酸性溶液，将铅泥用该酸性溶液氧化浸出，接着将溶液压滤，将获得的硫酸铅置于电解槽中电解，在阴极收集金属铅即可。本发明通过将铅泥用硫酸氧化浸出，将里面的铅氧化为硫酸铅，把二氧化铅还原为硫酸铅，大大提高了铅的转化率，铅的回收率达到97％以上，再将硫酸铅溶液进行电解获得金属铅，制得的金属铅纯度较高，为99.99％以上。

Description

一种处理废旧铅酸蓄电池的工艺
技术领域
本发明涉及废弃物回收技术领域，具体来说，涉及一种处理废旧铅酸蓄电池的工艺。
背景技术
废旧铅酸蓄电池由正负极板、隔板、壳体、电解液和接线桩头等组成，废旧的铅蓄电池中含有铅及其化合物，还含有汞、镉、铬以及锰等金属和酸等电解质溶液，一旦进入人体，会损害人体的神经系统、造血功能和肾脏等，随意抛置的铅酸蓄电池所分解的重金属含有毒废液，会破坏生态平衡，危害人体健康。我国每年生产有30万吨废铅酸蓄电池，通常废旧铅酸蓄电池回收产生的铅泥，主要成分是硫酸铅、氧化铅、二氧化铅和硫酸，通过热分解可分离出单体铅，但是硫酸铅的分解温度高达900度以上，分解产物硫化铅也需要在较高温度下进行置换，该方法不仅会造成环境污染，能耗高，而且铅的回收率较低，为80％左右。我国目前废旧铅蓄电池利用状况可以归纳为以下几个方面：1、回收渠道无序；2、处理技术落后；3、能耗水平高；4、回收利用率低。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种处理废旧铅酸蓄电池的工艺，以解决现有技术在将废旧铅酸蓄电池回收铅时存在的能耗高、回收率低以及造成环境污染而存在的不足。
本发明通过以下技术方案解决上述技术问题：
一种处理废旧铅酸蓄电池的工艺，包括以下步骤：
(1)将带壳的废旧铅酸蓄电池底部打孔排出废酸，再用湿式重锤破碎机将铅酸蓄电池破碎；
(2)将步骤(1)处理后的铅酸蓄电池碎片进行筛分，筛上物为废塑料、板栅和连接头，筛下物为铅泥；
(3)配制双氧水质量分数为52％，H2SO4质量浓度为90g/L的酸性溶液，将步骤(2)中的铅泥用该酸性溶液氧化浸出1～2次，调节液固比为1～2，温度为80～90℃，时间为3～5h，接着将溶液压滤，获得硫酸铅；
(4)将步骤(3)中获得硫酸铅配制成浓度为60-75％的溶液，然后将溶液置于电解槽中，在常温下电解，控制电解槽压为2.3V，电流密度为185-190A/m2，在阴极收集金属铅。
所述步骤(1)中，破碎后的铅酸蓄电池粒度为10-20mm。
所述步骤(2)中的铅泥为铅、氧化铅和硫酸铅的混合物。
所述步骤(3)中，氧化浸出时控制温度为88℃，时间为4h。
所述步骤(4)中，电解槽的阳极为镀有二氧化铅镀层的石墨板。
本发明的有益效果在于：本发明通过将铅泥用硫酸氧化浸出，将里面的铅氧化为硫酸铅，把二氧化铅还原为硫酸铅，大大提高了铅的转化率，铅的回收率达到97％以上，再将硫酸铅溶液进行电解获得金属铅，制得的金属铅纯度较高，为99.99％以上。
具体实施方式
为了方便本领域的技术人员理解，下面将结合实施例对本发明做进一步的描述。实施例仅仅是对该发明的举例说明，不是对本发明的限定，实施例中未作具体说明的步骤均是已有技术，在此不做详细描述。
实施例一
一种处理废旧铅酸蓄电池的工艺，包括以下步骤：
(1)将带壳的废旧铅酸蓄电池底部打孔排出废酸，再用湿式重锤破碎机将铅酸蓄电池破碎，破碎后的铅酸蓄电池粒度为10mm；
(2)将步骤(1)处理后的铅酸蓄电池碎片进行筛分，筛上物为废塑料、板栅和连接头，筛下物为铅泥，所述铅泥为铅、氧化铅和硫酸铅的混合物；
(3)配制双氧水质量分数为52％，H2SO4质量浓度为90g/L的酸性溶液，将步骤(2)中的铅泥用该酸性溶液氧化浸出1次，调节液固比为1，温度为80℃，时间为3h，接着将溶液压滤，获得硫酸铅；
(4)将步骤(3)中获得硫酸铅配制成浓度为60％的溶液，然后将溶液置于电解槽中，电解槽的阳极为镀有二氧化铅镀层的石墨板，在常温下电解，控制电解槽压为2.3V，电流密度为185-A/m2，在阴极收集金属铅。
实施例二
一种处理废旧铅酸蓄电池的工艺，包括以下步骤：
(1)将带壳的废旧铅酸蓄电池底部打孔排出废酸，再用湿式重锤破碎机将铅酸蓄电池破碎，破碎后的铅酸蓄电池粒度为20mm；
(2)将步骤(1)处理后的铅酸蓄电池碎片进行筛分，筛上物为废塑料、板栅和连接头，筛下物为铅泥，所述铅泥为铅、氧化铅和硫酸铅的混合物；
(3)配制双氧水质量分数为52％，H2SO4质量浓度为90g/L的酸性溶液，将步骤(2)中的铅泥用该酸性溶液氧化浸出1～2次，调节液固比为2，温度为90℃，时间为5h，接着将溶液压滤，获得硫酸铅；
(4)将步骤(3)中获得硫酸铅配制成浓度为75％的溶液，然后将溶液置于电解槽中，电解槽的阳极为镀有二氧化铅镀层的石墨板，在常温下电解，控制电解槽压为2.3V，电流密度为190A/m2，在阴极收集金属铅。
实施例三
一种处理废旧铅酸蓄电池的工艺，包括以下步骤：
(1)将带壳的废旧铅酸蓄电池底部打孔排出废酸，再用湿式重锤破碎机将铅酸蓄电池破碎，破碎后的铅酸蓄电池粒度为15mm；
(2)将步骤(1)处理后的铅酸蓄电池碎片进行筛分，筛上物为废塑料、板栅和连接头，筛下物为铅泥，所述铅泥为铅、氧化铅和硫酸铅的混合物；
(3)配制双氧水质量分数为52％，H2SO4质量浓度为90g/L的酸性溶液，将步骤(2)中的铅泥用该酸性溶液氧化浸出2次，调节液固比为2，温度为85℃，时间为4h，接着将溶液压滤，获得硫酸铅；
(4)将步骤(3)中获得硫酸铅配制成浓度为68％的溶液，然后将溶液置于电解槽中，电解槽的阳极为镀有二氧化铅镀层的石墨板，在常温下电解，控制电解槽压为2.3V，电流密度为188A/m2，在阴极收集金属铅。

Claims (5)

1.一种处理废旧铅酸蓄电池的工艺，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将带壳的废旧铅酸蓄电池底部打孔排出废酸，再用湿式重锤破碎机将铅酸蓄电池破碎；
(2)将步骤(1)处理后的铅酸蓄电池碎片进行筛分，筛上物为废塑料、板栅和连接头，筛下物为铅泥；
(3)配制双氧水质量分数为52％，H2SO4质量浓度为90g/L的酸性溶液，将步骤(2)中的铅泥用该酸性溶液氧化浸出1～2次，调节液固比为1～2，温度为80～90℃，时间为3～5h，接着将溶液压滤，获得硫酸铅；
(4)将步骤(3)中获得硫酸铅配制成浓度为60-75％的溶液，然后将溶液置于电解槽中，在常温下电解，控制电解槽压为2.3V，电流密度为185-190A/m2，在阴极收集金属铅。
2.如权利要求1所述的处理废旧铅酸蓄电池的工艺，其特征在于，所述步骤(1)中，破碎后的铅酸蓄电池粒度为10-20mm。
3.如权利要求1所述的处理废旧铅酸蓄电池的工艺，其特征在于，所述步骤(2)中的铅泥为铅、氧化铅和硫酸铅的混合物。
4.如权利要求1所述的处理废旧铅酸蓄电池的工艺，其特征在于，所述步骤(3)中，氧化浸出时控制温度为88℃，时间为4h。
5.如权利要求1所述的处理废旧铅酸蓄电池的工艺，其特征在于，所述步骤(4)中，电解槽的阳极为镀有二氧化铅镀层的石墨板。
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