CN106086414B - 一种从废铅酸蓄电池铅膏中回收铅的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种从废铅酸蓄电池铅膏中回收铅的方法，属于湿法冶金技术领域。该方法先将还原剂(FeCl2或双氧水)、铅膏加入氯化铝溶液于搅拌磨中进行浸出，使其中的铅进入溶液，浸出液用金属铝置换铅，铅置换后，原浸出液返回继续浸出铅渣。本工艺具有流程短、工序少、能耗成本低等特点，并满足清洁生产的环保要求。

Description

一种从废铅酸蓄电池铅膏中回收铅的方法
技术领域
本发明涉及湿法冶金技术领域，特别是指一种从废铅酸蓄电池铅膏中回收铅的方法。
背景技术
在铅的消费结构中，铅酸蓄电池的耗铅量占铅总消耗量的85％左右。我国铅蓄电池产量约占世界产量的1/3，每年报废的蓄电池达150万吨以上。废旧蓄电池的积存量不断增加，已成为一个巨大的可再生二次资源。
废铅酸蓄电池破碎分选产出的铅板栅，一般经简单重熔和调整成分，即可铸成极板供蓄电池厂再用，有机废塑料洗净后也可再生利用。而铅膏成分复杂，回收技术难度最大。
目前处理铅膏的火法冶金工艺常用Na2CO3、NaOH等脱硫剂将铅膏中的PbSO4预先转化为Pb2CO3或Pb(OH)2，转化后的Pb2CO3可在较低的温度下进行火法熔炼。由于转化不完全，一般会有5％左右的PbSO4残留在转化后的铅膏中，在熔炼中会产生SO2。火法冶金工艺处理铅膏不仅能耗成本高，而且会产生SO2、挥发性铅尘等大气污染物。
脱硫转化—浸出—电积法的三段式湿法电积工艺是目前典型的湿法铅回收的工艺，但高能耗的问题仍有待解决。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种从废铅酸蓄电池铅膏中回收铅的方法，实现从铅膏中直接提取得到高含量的金属铅。
该方法的处理对象是废铅酸蓄电池铅膏，具体包括步骤如下：
(1)以FeCl2或双氧水为还原剂，氯化铝溶液为浸出剂浸出铅膏，浸出完成后通过液固分离得到浸出渣和浸出液；
(2)向步骤(1)得到的浸出液中加入金属铝进行置换铅，得到金属铅和置换后液；
(3)将步骤(2)得到的置换后液返回步骤(1)，重新作为浸出剂；当步骤(2)中硫酸根离子浓度累积到20g/L时，在置换后液中加入硫酸铵，使置换后液中累积的硫酸根离子及铝离子以硫酸铝铵形式进行部分结晶沉淀；
(4)将步骤(3)得到的硫酸铝铵晶体溶解后，加入碳酸钡，进行钡盐除铅，重结晶后得到纯硫酸铝铵产品。
其中，步骤(1)中处理的铅膏含Pb 60～75％；浸出温度为20～90℃，浸出时间为0.5～3h，氯化铝溶液浓度为100～400g/L，浸出前，铅膏、氯化铝溶液和还原剂组成的混合溶液中的液固比为20～40:1，浸出所用设备为搅拌磨。
步骤(2)中所用金属铝为铝片、铝板或铝块，置换温度为20～90℃，金属铝用量为理论量1～1.1倍。
本发明的上述技术方案的有益效果如下：
(1)与火法冶金方法比，能耗低，满足清洁生产的环保要求。
(2)与脱硫转化—浸出—电积法的三段式湿法电积工艺比，能耗低，工艺流程简洁，操作简便，由于氯化铝浸出剂可循环使用，提铅过程只消耗少量还原剂及金属铝，试剂消耗少，成本低。除能直接得到高含量的金属铅外，置换后进入溶液中的铝及硫酸根离子以硫酸铝铵形式结晶，硫酸铝铵为广泛使用的净水剂，置换过程消耗的铝也得到了再生利用。
该方法流程短、工序少、能耗成本低且满足清洁生产环保要求。
附图说明
图1为本发明的从废铅酸蓄电池铅膏中回收铅的方法工艺流程图。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
本发明提供一种从废铅酸蓄电池铅膏中回收铅的方法。如图1所示，为该方法的工艺流程图。该方法具体包括浸出、置换铅、结晶、钡盐除铅等步骤，下面结合具体实施例予以说明。
实施例1
浸出：1kg铅膏(Pb 71.1％)，浸出剂为350g/L氯化铝溶液，还原剂FeCl2·4H2O用量为0.4kg，浸出温度80℃，浸出时间2h，液固比35.5:1。铅浸出率达98.9％。
置换铅：采用铝板作置换剂，置换温度30℃，铝板用量为理论量1倍，置换1h，得到细小铅泥共702g，铅含量99.1％。
硫酸铝铵结晶：室温25℃条件下，在循环的铅置换后液中通过加入500g/L(NH4)2SO4溶液，形成硫酸铝铵结晶沉淀，控制溶液中的硫酸根浓度在20g/L。
钡盐除铅：将硫酸铝铵晶体溶解后，加入碳酸钡，重结晶后得到纯硫酸铝铵。
实施例2
浸出：1kg锌浸出渣(Pb 65.7％)，浸出剂为350g/L氯化铝溶液，还原剂双氧水用量300mL，浸出温度70℃，浸出时间2h，液固比28.5:1。铅浸出率达95.7％。
置换铅：采用铝块作置换剂，置换温度30℃，铝块用量为理论量1倍，置换1h，得到细小铅泥共627g，铅含量99.2％。
硫酸铝铵结晶：室温25℃条件下，在循环的铅置换后液中通过加入500g/L(NH4)2SO4溶液，形成硫酸铝铵结晶沉淀，控制溶液中的硫酸根浓度在20g/L。
钡盐除铅：将硫酸铝铵晶体溶解后，加入碳酸钡，重结晶后得到纯硫酸铝铵。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种从废铅酸蓄电池铅膏中回收铅的方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)以FeCl2或双氧水为还原剂，氯化铝溶液为浸出剂浸出铅膏，浸出完成后通过液固分离得到浸出渣和浸出液；
(2)向步骤(1)得到的浸出液中加入金属铝进行置换铅，得到金属铅和置换后液；
(3)将步骤(2)得到的置换后液返回步骤(1)，重新作为浸出剂；当步骤(2)中硫酸根离子浓度累积到20g/L时，在置换后液中加入硫酸铵，使置换后液中累积的硫酸根离子及铝离子以硫酸铝铵形式进行部分结晶沉淀；
(4)将步骤(3)得到的硫酸铝铵晶体溶解后，加入碳酸钡，进行钡盐除铅，重结晶后得到纯硫酸铝铵产品；
所述步骤(1)中浸出温度为20～90℃，浸出时间为0.5～3h，氯化铝溶液浓度为100～400g/L，浸出前，铅膏、氯化铝溶液和还原剂组成的混合溶液中的液固比为20～40:1，浸出所用设备为搅拌磨；
所述步骤(2)中所用金属铝为铝片、铝板或铝块，置换温度为20～90℃，金属铝用量为理论量1～1.1倍；
所述步骤(1)中处理的铅膏含Pb 60～75％。
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