CN104651616A - 一种铅酸蓄电池废铅膏低温脱硫方法 - Google Patents

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方明学
张小飞
胡琪卉
程宇
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Abstract

本发明公开了一种铅酸蓄电池废铅膏低温脱硫方法，称取废铅膏加入质量浓度为10-30%的柠檬酸钠溶液中，在20-80℃下搅拌反应5-60min后，过滤、洗涤至滤液呈中性，将滤饼在50-100℃下烘干，得脱硫Pb单质。本方法操作简单、无需高温焙烧能耗低，且不产生铅尘和SO2等二次污染物，废铅膏脱硫转化为单质Pb，脱硫率≥99%。

Description

一种铅酸蓄电池废铅膏低温脱硫方法
技术领域
本发明涉及铅酸蓄电池领域，具体涉及一种铅酸蓄电池废铅膏低温脱硫方法。
背景技术
尽管当今各种电池新技术在不断发展，拥有150多年发展历史的铅酸电池依然凭借其优良的性价比、稳定的电化学性能、成熟的生产工艺及其废旧产品较高的回收利用等优点在二次电池市场中占据首位。年产量的持续增长既代表铅酸电池对人类的重要性，也意味着每年有大量的铅消耗于铅酸蓄电池产品上。
铅酸蓄电池作为全世界主要的消费产品，同时也成为最主要的铅再生资源。中国再生铅的主要原料有80%以上来自废旧铅酸蓄电池。铅作为一种高毒性的重金属，从环保的角度看，对废旧铅酸蓄电池中铅的回收再利用具有重要意义。
现阶段的铅酸电池废铅膏的回收工艺主要分为：火法熔炼工艺和湿法回收工艺。火法熔炼工艺在加热过程中会产生铅尘和二氧化硫等二次污染物，且能耗高、利用率低。湿法回收工艺目前最常用的废铅膏脱硫方法为以Na2CO3或NaHCO3为脱硫剂，搅拌反应使其脱硫，将PbSO4转化为PbCO3，再对其焙烧或电解得到铅粉。中国专利文献CN 103880630 A和CN 103771459 A等均采用该方法，但该方法当加入脱硫剂过多(pH≧10)时，会产生杂质NaPb2(CO3)2OH；当脱硫剂不足时，又会有部分PbSO4无法脱硫。中国专利文献CN 103523820 A采用含氨基物质和含碳物质脱硫的方法，使废铅膏的脱硫率达到了99%；中国专利文献CN 103374657 A采用碳酸钠与碳酸氢钠的摩尔比例为1:2的复合脱硫溶液的脱硫方法，使废铅膏的脱硫率达到了98.5%以上。以上脱硫工艺需焙烧或电解后得到目标产物，流程较长，存在对生产设备要求高，能耗高，流程长等缺点。
发明内容
    本发明要解决的技术问题是提供一种铅酸蓄电池废铅膏低温脱硫方法，操作简单、无需高温焙烧能耗低，且不产生铅尘和SO2等二次污染物，废铅膏脱硫转化为单质Pb，脱硫率≥99%。
本发明通过以下技术方案实现：
一种铅酸蓄电池废铅膏低温脱硫方法，称取废铅膏加入质量浓度为10～30%的柠檬酸钠溶液中，在20～80℃下搅拌反应5-60min后，过滤、洗涤至滤液呈中性，将滤饼在50～100℃下烘干，得脱硫Pb单质，所述废铅膏与柠檬酸钠溶液比为1g：10ml。
本发明与现有技术相比，具有以下明显优点：
(1)搅拌反应温度为20~80℃，干燥温度为50~100 ℃，能耗较低，避免了火法冶炼技术高能耗的缺点；
(2)在脱硫过程中不产生铅尘和SO2等二次污染物，避免了火法冶炼技术中铅尘和SO2等污染物对环境的二次污染；
(3)搅拌反应后对滤饼干燥即可以完成脱硫过程，操作简单，同时避免了湿法回收电解技术高能耗的缺点。
(4)与采用Na2CO3或NaHCO3脱硫剂相比，该脱硫过程不产生杂质NaPb2(CO3)2OH。
具体实施方式
实施例1
称取 50 g 废铅膏，将其加入500 ml浓度为25%的柠檬酸钠溶液中，在30 oC下，搅拌反应60 min 后，过滤，洗涤至滤液中性，将滤饼在60 oC下烘干，研磨测试脱硫后PbSO4和Pb 含量，经测试得脱硫前废铅膏中主要含有PbSO4(81.40 wt%)、Pb (1.00 wt%)、Pb2O(SO4)(1BS) (14.40 wt%)、(PbO)3(Pb(SO4))(H2O) (3BS) (3.20 wt%)等，计算得PbSO4总量为90.67 wt%。脱硫反应后废铅膏中的PbSO4含量降低至0.23 wt%，Pb含量上升至99.40 wt%，脱硫率为：99.75%。
实施例2
称取 50 g 废铅膏，将其加入500 ml浓度为30%的柠檬酸钠溶液中，在20 oC下，搅拌反应60 min 后，过滤，洗涤至滤液中性，将滤饼在60 oC下烘干，研磨测试脱硫后PbSO4和Pb 含量，经测试得脱硫前废铅膏中PbSO4总量为90.67 wt%，Pb含量为1.00 wt%。脱硫反应后废铅膏中的PbSO4含量降低至0.58 wt%，Pb含量上升至88.2 wt%，脱硫率为：99.36%。
实施例3
称取 50 g 废铅膏，将其加入500 ml浓度为10%的柠檬酸钠溶液中，在80 oC下，搅拌反应20 min 后，过滤，洗涤至滤液中性，将滤饼在100 oC下烘干，研磨测试脱硫后PbSO4和Pb 含量，经测试得脱硫前废铅膏中PbSO4总量为90.67 wt%，Pb含量为1.00 wt%。脱硫反应后废铅膏中的PbSO4含量降低至0.59 wt%，Pb含量上升至88.7 wt%，脱硫率为：99.24%。

Claims (1)

1.一种铅酸蓄电池废铅膏低温脱硫方法，其特征在于：
       称取废铅膏加入质量浓度为10～30%的柠檬酸钠溶液中，在20～80℃下搅拌反应5～60min后，过滤、洗涤至滤液呈中性，将滤饼在50～100℃下烘干，得脱硫Pb单质，所述废铅膏与柠檬酸钠溶液比为1g：10ml。
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