CN106920998B - 利用废旧电池含铅废料制备金属铅的方法 - Google Patents

利用废旧电池含铅废料制备金属铅的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种利用废旧电池含铅废料制备金属铅的方法，包括如下步骤：(1‑1)将废旧电池串联，给串联的废旧电池充电，充电时间为T；(1‑2)将废旧电池机械破碎，分离出正、负极板、废酸、AGM、塑壳；(1‑3)废酸过滤回用，AGM/塑壳冲洗回收利用，废负极板用纯水淋洗至中性真空干燥；(1‑4)将废正极板用AGM隔板纸包裹并用橡皮筋缠紧；(1‑5)将外化成正生极板与废正极板组成并联电池放入稀硫酸中；(1‑6)将正生极板板耳用铅条焊接连接，正生极板化成充电机正极，废正极板板耳用铅条焊接连接，废正极板化成充电机负极。本发明具有减少了高温铅烟尘对环境造成的污染，可高效生产纯金属铅、产品输出量大和排放量少的特点。

Description

利用废旧电池含铅废料制备金属铅的方法
技术领域
本发明涉及废旧电池处理技术领域，尤其是涉及一种安全性高的利用废旧电池含铅废料制备金属铅的方法。
背景技术
目前，铅的生产原料主要是含铅大于５０％的方铅矿，随着矿产资源的不断消耗减少，低品位多金属矿石以及含铅废物的综合回收利用和资源化得到了广泛的关注，因此，回收再生铅已成为实现铅工业可持续发展战略的不可缺少的重要组成部分。
目前，西方发达国家再生铅的产量约占铅的总产量的６５％，美国高达７６．２％，发展中国家较低，低于３０％，我国为１７．５％。从废蓄酸电池中回收铅的生产能耗比原生铅的生产能耗约低１／３左右，同时还可减轻采选冶对环境和人体的危害，因此，我国再生铅产量还会增加，达到或超过原生铅的生产水平。
铅蓄电池工业得到迅速发展，每年产生的废铅蓄电池数量在不断增加。铅酸蓄电池是世界上各类电池中产量最大、用途最广的一种电池，它所消耗铅量占全球总耗铅量的82％。
为了节约有限的矿物资源，避免废铅物料对环境的污染，国内外均十分重视废铅材料的回收利用，各国政府都大力支持从废铅蓄电池中回收铅的再生铅生产和再生铅生产新技术的研究。
因为回收铅会产生巨大的经济效益和社会效益，很多铅生产企业和电池生产企业都加入到铅回收产业中，然而铅及铅的化合物属于国家规定的危险废物，如果处理不当将会对人类健康和环境造成较大的危害。
发明内容
本发明的发明目的是为了克服现有技术中无法安全的回收铅的不足，提供了一种安全性高的利用废旧电池含铅废料制备金属铅的方法。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种利用废旧电池含铅废料制备金属铅的方法，其特征是，包括如下步骤：
（1-1）将废旧电池串联，给串联的废旧电池充电，充电时间为T；
（1-2）将废旧电池机械破碎，分离出正、负极板、废酸、AGM、塑壳；
（1-3）废酸过滤回用，AGM/塑壳冲洗回收利用，废负极板用纯水淋洗至中性，然后真空干燥；
（1-4）将废正极板用AGM隔板纸包裹并用橡皮筋缠紧；
（1-5）将外化成正生极板与废正极板组成并联电池放入稀硫酸中；
（1-6）将正生极板板耳用铅条焊接连接，正生极板化成充电机正极，废正极板板耳用铅条焊接连接，废正极板化成充电机负极；
（1-7）用化成充电机给废正极板反复充电、放电；
（1-8）将充好电的废正极板用纯水淋洗，然后干燥；
（1-9）将废正极板去掉AGM后用纯水淋洗，真空干燥；
（1-10）将废正极板与步骤（1-3）得到的负极板混合放入熔炼炉低温熔炼；
（1-11）冷却得到成品金属铅。
本发明通过充电后的废旧电池破碎、水洗、负极活性物质与板栅真空干燥后低温熔炼直接得到高纯度金属铅，比直接破碎后将正负活性物质混合火法熔炼的处理方法更方便、简易，同时低温熔炼也节约能耗减少高温铅烟尘对环境造成的污染，废正极板与外化成正极板组成电池组化成后的外化成正极板，能直接与负极板组装成电池使用，废正极板化成充电后转化为负极活性物质及铅板栅，通过水洗、真空干燥后低温熔炼也得到高纯金属铅。总体来说本发明克服了火法高能耗、高铅挥发损失、高污染等缺陷，可高效生产纯金属铅、产品输出量大和排放量少。
作为优选，步骤（1-7）包括如下步骤：
（2-1）按照0.03c至0.06c电流充电40h至60h；
（2-2）按照0.08c至0.12c的电流充电8h至12h；
（2-3）按照0.13c至0.16c的电流充电8h至12h；
（2-4）按照0.15c至0.22c的电流充电18h至22h；
（2-5）按0.25c的电流放电至电压1.85v/单格；
（2-6）按0.12c至0.16c充电8h至11h；
（2-7）按0.08c至0.12c 充电8h至11h；
（2-8）按0.5c的电流放电至1.75V/单格；
（2-9）按0.13c至0.16c的电流充电13h至16h。
作为优选，步骤（1-5）中稀硫酸的浓度为1.05g/ml-1.08g/ml。
作为优选，步骤（1-1）中的充电电流为0.12C至0.16C，。
作为优选，T为10h至15h。
因此，本发明具有如下有益效果：比直接破碎后将正负活性物质混合火法熔炼的处理方法更方便、简易，节约能耗，减少高温铅烟尘对环境造成的污染，克服了火法高能耗、高铅挥发损失、高污染等缺陷，可高效生产纯金属铅、产品输出量大和排放量少。
附图说明
图1是本发明的一种流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的描述。
如图1所示，一种利用废旧电池含铅废料制备金属铅的方法，包括如下步骤：
步骤100，串联充电
将废旧电池串联，给串联的废旧电池充电，充电电流为0.15C，充电电压为15V，充电时间T为10h；
步骤200，机械破碎
将废旧电池机械破碎，分离出正、负极板、废酸、AGM、塑壳；
步骤300，真空干燥
废酸过滤回用，AGM/塑壳冲洗回收利用，废负极板用纯水淋洗至中性，然后真空干燥；
步骤400，包裹废正极板
将废正极板用AGM隔板纸包裹并用橡皮筋缠紧；
步骤500，组成并联电池
将外化成正生极板与废正极板组成并联电池放入浓度为1.05g/ml-1.08g/ml的稀硫酸中；
步骤600，废正极板化成充电机负极
将正生极板板耳用铅条焊接连接，正生极板化成充电机正极，废正极板板耳用铅条焊接连接，废正极板化成充电机负极；
步骤700，用化成充电机给废正极板反复充电、放电；
步骤710，按照0.05c电流充电50h；
步骤720，按照0.1c的电流充电10h；
步骤730，按照0.15c的电流充电10h；
步骤740，按照0.2c的电流充电20h；
步骤750，按0.5c的电流放电至电压1.80v；
步骤760，按0.15c充电10h；
步骤770，按0.1c 充电10h；
步骤780，按0.5c的电流放电至1.75V；
步骤790，按0.15c的电流充电15h。
步骤800，将充好电的废正极板用纯水淋洗，然后干燥；
步骤900，将废正极板去掉AGM后用纯水淋洗，然后真空干燥；
步骤1000，将废正极板与步骤300得到的负极板混合放入熔炼炉低温熔炼；
步骤1100，冷却得到成品金属铅。
应理解，本实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (5)

1.一种利用废旧电池含铅废料制备金属铅的方法，其特征是，包括如下步骤：
（1-1）将废旧电池串联，给串联的废旧电池充电，充电时间为T；
（1-2）将废旧电池机械破碎，分离出正、负极板、废酸、AGM、塑壳；
（1-3）废酸过滤回用，AGM/塑壳冲洗回收利用，废负极板用纯水淋洗至中性，然后真空干燥；
（1-4）将废正极板用AGM隔板纸包裹并用橡皮筋缠紧；
（1-5）将外化成正生极板与废正极板组成并联电池放入稀硫酸中；
（1-6）将正生极板板耳用铅条焊接连接，正生极板化成充电机正极，废正极板板耳用铅条焊接连接，废正极板化成充电机负极；
（1-7）用化成充电机给废正极板反复充电、放电；
（1-8）将充好电的废正极板用纯水淋洗，然后干燥；
（1-9）将废正极板去掉AGM后用纯水淋洗，真空干燥；
（1-10）将废正极板与步骤（1-3）得到的负极板混合放入熔炼炉低温熔炼；
（1-11）冷却得到成品金属铅。
2.根据权利要求1所述的利用废旧电池含铅废料制备金属铅的方法，其特征是，步骤（1-7）包括如下步骤：
（2-1）按照0.03c至0.06c电流充电40h至60h；
（2-2）按照0.08c至0.12c的电流充电8h至12h；
（2-3）按照0.13c至0.16c的电流充电8h至12h；
（2-4）按照0.15c至0.22c的电流充电18h至22h；
（2-5）按0.42c至0.55c的电流放电至电压1.60v 至1.90v；
（2-6）按0.12c至0.16c充电8h至11h；
（2-7）按0.08c至0.12c 充电8h至11h；
（2-8）按0.45c至0.55c的电流放电至1.6V至1.8V；
（2-9）按0.13c至0.16c的电流充电13h至16h。
3.根据权利要求1所述的利用废旧电池含铅废料制备金属铅的方法，其特征是，步骤（1-5）中稀硫酸的浓度为1.05g/ml-1.08g/ml。
4.根据权利要求1所述的利用废旧电池含铅废料制备金属铅的方法，其特征是，步骤（1-1）中的充电电流为0.12C至0.16C，充电电压为13V至16V。
5.根据权利要求1至4任何一项所述的利用废旧电池含铅废料制备金属铅的方法，其特征是，T为8h至11h。
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