CN105858716A - 一种废旧铅蓄电池直接再生成铅粉的新方法 - Google Patents
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Abstract
一种废旧铅蓄电池直接再生成铅粉的新方法其特征在于，包括废电池破碎，分选出板栅、铅膏、电池壳、隔板纸，电液硫酸经过滤、浓缩后回用，铅膏用碳酸铵、碳酸氢铵脱硫处理，产生废液硫酸铵，废液硫酸铵结晶处理后得到硫酸铵化肥；脱硫处理后得到的碳酸铅，经低温焙烧后产生PbO和CO₂，部分未还原PbO₂在氮、氢气的混合气体下催化成氧化铅，氧化铅还可以采用焦炭还原得到铅，将废铅蓄电池的活性物质直接转化成氧化铅，用于铅膏制备来生产电池，跳过冶炼环节，节省了现有冶炼电解铅耗费的巨大能耗，大幅降低铅酸蓄电池生产成本，同时也减少了冶炼过程中铅烟、铅尘及SO₂的排放，实现节能减排，绿色环保，回收率高达99.5%，是最理想回收再生工艺。
Description
技术领域
本发明公开了一种废旧铅蓄电池直接再生成铅粉的新方法，按国际专利分类表（IPC）划分属于化工领域。
技术背景
由于铅还原利用比较简单，所以铅成为回收利用的金属。自然而然废旧铅酸电池，成为回收利用铅的重要来源之一，超过60%的世界铅供应源来自废旧铅酸电池的回收再生。目前废铅回收利用的方法主要还是火法冶炼，也就是废旧电池破碎分选后直接进入冶炼炉进行提炼，这样会以铅烟、铅尘及大量SO₂排出大气，造成严重的污染，同时能耗也非常高，随着社会的进步，环境保护法律、法规的出台，人们对环境保护的意识加强，节能减排的全球性行动，逼迫着行业落后生产工艺的改进，新工艺的研发、实施，实现绿色生产，保护地球环境，因此湿法节能减排废旧电池回收再生新工艺将是现在及未来的主流与方向。
发明内容
本发明的目的就是解决现有技术中的问题，提出一种废旧铅蓄电池直接再生成铅粉的新方法，用湿法处理废铅膏，低湿脱硫化学处理工艺，部分还原产品铅粉用于生产电池，脱硫后滤液，结晶浓缩成化肥，碳酸铅经低温焙烧获得氧化铅，部分未还原PbO₂在氮、氢气的混合气体下催化获得氧化铅，氧化铅还可以采用焦炭还原得到铅，整过过程中没有铅尘、铅烟和SO₂产生，实现了清洁生产，并且湿法再生回收工艺简单、成本低廉。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种废旧铅蓄电池直接再生成铅粉的新方法，其特征在于，包括废电池破碎，分选电池壳及隔板纸，破碎分选时电液H2SO4经过滤浓缩后再次回用，铅膏用碳酸铵、碳酸氢铵脱硫处理，产生废液硫酸铵，废液硫酸铵结晶处理后得到化肥硫酸铵；脱硫处理后得到的碳酸铅，经低温焙烧后产生PbO和CO₂，脱硫处理后得到的碳酸铅，经低温焙烧后产生PbO和CO₂，部分未还原PbO₂在氮、氢气的混合气体下催化获得氧化铅，氧化铅还可以采用焦炭还原得到铅，氧化铅也可以与分选的铅和板栅，进行焙烧、去渣得到精铅。
作为优选的，所述碳酸铵和碳酸氢铵脱硫是在40~90℃条件下，进行40~70min；所述碳酸铅在350~550℃低温下，进行焙烧60~120min，得到PbO和CO₂。
作为优选的，所述铅膏包括硫酸铅、氧化铅、二氧化铅……。
作为优选的，所述铅和PbO₂在氮、氢气的混合气体下催化获得氧化铅。
作为优选的，所述氧化铅在焦炭作用下还原成铅、二氧化碳和氧气。
作为优选的，所述氧化铅不纯时加捕捉剂R生成R-PbO2（aq）纯PbO。
本发明的有益效果：将废铅的蓄电池的活性物质直接转化成氧化铅，直接用于铅膏制备来生产电池，跳过冶炼成铅的环节，节省了现有冶炼电解铅生产过程中需要耗费的巨大能耗，大幅降低铅酸蓄电池生产过程中的原料成本，同时也减少了冶炼过程中铅烟、铅尘及SO₂的排放，实现节能减排，绿色环保。本工艺将是现在及今后的废旧电池回收再生的最新工艺，真正达到节能环保，零排放，回收率高达99.5%，是最理想回收再生工艺。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以如提供的附图获得其他的附图。
附图说明
图1为本发明专利的工艺流程图。
具体实施方式：
如图1所示本发明一种废旧铅蓄电池直接再生成铅粉的新方法，其特征在于，包括废电池破碎，分选电池壳及隔板纸，破碎分选时电液H2SO4，经过滤浓缩后再次回用，铅膏用碳酸铵和碳酸氢铵脱硫处理，产生废液硫酸铵，废液硫酸铵结晶处理后得到化肥硫酸铵；脱硫处理后得到的碳酸铅，经低温焙烧后产生PbO和CO₂，部分未还原PbO₂在氮、氢气的混合气体下催化获得氧化铅，氧化铅采用焦炭还原作用得到铅，氧化铅也可以与分选的铅和板栅，进行焙烧、精练，去渣得到铅；进一步的，碳酸铵脱硫是在40~90℃条件下,进行40~70min，所述碳酸铅在350~550℃低温下,进行焙烧60~120min，得到PbO和CO₂；
进一步的，所述铅膏包括硫酸铅、氧化铅、二氧化铅……；
进一步的，所述铅和PbO₂在氮、氢气的混合气体下催化获得氧化铅；
进一步的，所述氧化铅在焦炭作用下还原成铅、二氧化碳和氧气；
进一步的，所述氧化铅不纯时加捕捉剂R生成R-PbO2（aq）纯PbO。
本实施例中最佳条件：反应时间控制在40分钟，反应温度40℃，硫酸铅的摩尔质量比1.1：液固1、其中硫酸铵溶液配制为液体与固体比例为2:1，铅膏粒子大小50~100um。
脱硫转化方程式：
火法再生工艺与湿法再生工艺的比较
铅回收法技术经济指标
上述实施例是对本发明的说明，不是对本发明的限定，任何对本发明简单变换后的方案均属于本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种废旧铅蓄电池直接回收成再生铅粉的新方法，其特征在于，包括包括废电池破碎，分选电池壳及隔板纸，破碎分选时电液H2SO4经过滤浓缩后再次回用，铅膏用碳酸铵、碳酸氢铵脱硫处理，产生废液硫酸铵，废液硫酸铵结晶处理后得到化肥硫酸铵；脱硫处理后得到的碳酸铅，经低温焙烧后产生PbO和CO₂，部分未还原PbO₂在氮、氢气的混合气体下催化获得氧化铅，氧化铅还可以采用焦炭还原得到铅，氧化铅也可以与分选的铅和板栅，进行焙烧、去渣得到精铅。
2.如权利要求1所述的一种废旧铅蓄电池湿法回收再生铅新工艺，其特征在于碳酸铵脱硫是在40~90℃条件下,进行40~70min，所述碳酸铅在350~550℃低温下,进行焙烧60~120min，得到PbO和CO₂。
3.如权利要求1所述的一种废旧铅蓄电池湿法回收再生铅新工艺，其特征在于所述
铅膏包括硫酸铅、氧化铅、二氧化铅……。
4.如权利要求1所述的一种废旧铅蓄电池湿法回收再生铅新工艺，其特征在于所述铅和PbO₂在氮、氢气的混合气体下催化获得氧化铅。
5.如权利要求1所述的一种废旧铅蓄电池湿法回收再生铅新工艺，其特征在于所述氧化铅在焦炭作用下还原成铅、二氧化碳和氧气。
6.如权利要求1所述的一种废旧铅蓄电池湿法回收再生铅新工艺，其特征在于所述氧化铅不纯时加捕捉剂R生成R-PbO2aq纯PbO。
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