CN110551899A - 一种高效节能再生铅冶炼工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高效节能再生铅冶炼工艺，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1、冶炼用铅原料的制备，步骤S2、铅膏的处理，步骤S3、铅冶炼原料成型，步骤S4、熔炼处理，步骤S5、副产物后处理。本发明还公开了根据所述高效节能再生铅冶炼工艺制成的高效节能再生铅。本发明公开的高效节能再生铅冶炼工艺能高效、快捷、安全地将铅废件和废料冶炼成再生铅，实现资源再利用，变废为宝，解决了现有的再生铅冶炼过程中金属回收率低以及渣含铅高而且产生大量的含铅、二氧化硫和酸雾的烟气从而污染环境的问题，具有铅直收率、综合回收率和劳动生产率高，贵金属损失少，经济价值、生态价值和社会价值高的优点。
Description
技术领域
本发明涉及再生铅冶炼技术领域，尤其涉及一种高效节能再生铅冶炼工艺。
背景技术
随着国民经济的发展，铅的使用量也越来越多，因此，铅废件和废料势必日益增加，这些铅废件和废料不仅带来了资源的浪费，而且由于铅的剧毒性，使得其污染环境，直接或间接地伤害人们的身体健康。因此，进行铅废件和废料的回收再利用显得特别有必要。
再生铅是对铅废件和废料进行资源回收再利用的成功案例，它是以这些铅废件和废料为原料，生产精铅、铅基合金或铅化合物的过程。这种方法成功地变废为宝，不仅节约了铅资源，而且有效控制了环境污染。
传统再生铅的具体冶炼方法是：将铅金属与铅渣灰混合进入窑炉冶炼，大量的低温即可熔化的铅金属和熔铸铅渣一起进行高温冶炼，冶炼过程中以烟煤为燃料，加入无烟煤和铁屑作为配料，每炉投料约2-4吨，平均煤耗560千克标煤/吨铅。这些规模小、产量低、工艺及环保设备简陋的再生铅厂，金属铅的回收率只有80％，综合能耗高达600kg标煤/吨铅，产生大量弃渣中高达8％以上的含铅无法得到再回收利用，锑等有色金属50％未回收利用。每年有十万吨计的铅流失或排放到环境中，严重地浪费了资源，消耗了能源。现有技术中再生铅的冶炼过程中也因其熔炼温度高，金属回收率低，渣含铅高，而且产生大量的含铅、二氧化硫和酸雾的烟气，很难处理使其达到排放标准的要求。
申请公布号为CN 105803205 A的专利公开了一种高效节能再生铅冶炼工艺，其工艺步骤是：将废铅酸蓄电池自动拆解分离出并碳酸化的铅膏和熔剂配料后，送入富氧熔炼炉中进行熔炼，产生出粗铅、铅渣和低浓度SO2烟气，SO2的烟气经余热回收和收尘装置收尘后送脱硫系统脱硫达标排放，铅渣为玻璃化一般废物出售给水泥厂做原料，粗铅通过电解精炼得到精铅和阳极泥外售，实现该工艺的系统包括富氧侧吹熔炼炉、进料设备、渣水淬设备、冷却设备、收尘设备和脱硫设备，其对烟气的处理效果差，污染度高，不能够满足使用需求。
因此，提出一种高效节能再生铅冶炼工艺显得尤为重要，对促进再生铅行业的发展具有非常重要的意义。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种高效节能再生铅冶炼工艺，该工艺能高效、快捷、安全地将铅废件和废料冶炼成再生铅，实现资源再利用，变废为宝，解决了现有的再生铅冶炼过程中金属回收率低以及渣含铅高而且产生大量的含铅、二氧化硫和酸雾的烟气从而污染环境的问题，具有铅直收率、综合回收率和劳动生产率高，贵金属损失少，经济价值、生态价值和社会价值高的优点；同时，本发明还提供了根据所述高效节能再生铅冶炼工艺制成的再生铅。
为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：一种高效节能再生铅冶炼工艺，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1、冶炼用铅原料的制备：把废铅酸蓄电池在密闭拆解车间用自动破碎分选设备拆解，首先把废铅酸蓄电池输送进入一级破碎装置，废铅酸蓄电池中硫酸残液以及喷淋废铅酸蓄电池的洗涤液构成拆解废酸液流入废酸液储池；把去除硫酸残液后的废铅酸蓄电池输送到水力分选器，分离得到铅膏和粗大固体；把粗大固体二级破碎分选得到板删、重质塑料、轻质塑料、隔板；铅膏输送到出料仓以备处理，板删直接作为合金铅熔炼炉料；
步骤S2、铅膏的处理：将经过步骤S1制得的铅膏通过脱水设备进行脱水处理，然后将其与脱硫剂混合均匀后，加入搅拌罐中在一定的反应条件下搅拌反应2-5小时，得到脱硫铅膏；
步骤S3、铅冶炼原料成型：将经过步骤S2制成的脱硫铅膏、溶剂、还原剂加入水中，形成悬浊液，后经过喷雾造粒，再干燥，使得其含水量为7-10％，得到粒状铅冶炼原料；
步骤S4、熔炼处理：将经过步骤S3得到的粒状铅冶炼原料送到氧气底吹炉中进行氧化处熔炼，得到再生粗铅和富铅氧化渣，富铅氧化渣经冷凝制块后被送到鼓风炉进行熔炼，得到产物再生粗铅；
步骤S5、副产物后处理：冶炼过程中的废气经冷却塔进入布袋除尘室除去铅尘，铅尘回鼓风炉中冶炼，经布袋处理的气体进入烟气过滤设备除有害气体，达标后排放。
进一步地，步骤S2中所述铅膏、脱硫剂的质量比为1:(1.3-1.5)。
进一步地，所述脱硫剂为碳酸钠、碳酸铵、碳酸氢钠、氢氧化钠、碳酸氢钠中的至少一种。
进一步地，所述一定的反应条件为反应温度30-50℃。
进一步地，步骤S3中所述脱硫铅膏、熔剂、还原剂的质量比为(10-18):(90-110):(8-10)。
进一步地，所述熔剂是由如下重量份的各原料制成的：氮化硼10-20份、石墨烯100-150份、烟道灰30-50份、页岩灰20-30份、锶10-20份、钪10-20份、稀土氧化物30-50份、铁矿石130-200份、浮石20-40份。
进一步地，所述还原剂是由如下重量份的各组分制成：纳米多孔碳10-13份、煤粉12-15份、石灰石粉3-5份、粘土1-3份、聚乙烯基吡咯烷酮1-3份、水15-25份。
进一步地，所述纳米多孔碳的粒度≤100目，煤粉的粒度为2-5mm，石灰石粉的粒度≤3mm，粘土≤80目。
进一步地，所述还原剂的制备方法，包括如下步骤：按配比将纳米多孔碳、煤粉、石灰石粉、粘土、聚乙烯基吡咯烷酮混匀，加入水搅拌，制成颗粒状，即可。
进一步地，步骤S3中所述喷雾造粒的进风温度为125-135℃，出风温度为70-80℃，喷嘴的雾化压力为0.05-0.1MPa；所述干燥的温度为85-105℃。
进一步地，所述烟气过滤设备中包括气体过滤剂，所述气体过滤剂是由如下重量份的组分制成：磁化水400-600份、纳米二氧化钛80-100份、植物多糖10-15份、海藻酸钠5-10份、金属有机框架3-6份、阴离子淀粉3-6份、水性导电石墨乳10-20份、活性硅3-6份。
进一步地，所述金属有机框架为MOF-5、MOF-177、MOF-210中的至少一种。
进一步地，所述植物多糖为花粉多糖、无花果多糖、芦荟多糖、桑叶多糖中的至少一种。
本发明的另一个目的在于提供一种根据所述高效节能再生铅冶炼工艺制成的再生铅。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
(1)本发明提供的一种高效节能再生铅冶炼工艺，该工艺能高效、快捷、安全地将铅废件和废料冶炼成再生铅，实现资源再利用，变废为宝，解决了现有的再生铅冶炼过程中金属回收率低以及渣含铅高而且产生大量的含铅、二氧化硫和酸雾的烟气从而污染环境的问题，具有铅直收率、综合回收率和劳动生产率高，贵金属损失少，经济价值、生态价值和社会价值高的优点。
(2)本发明提供的一种高效节能再生铅冶炼工艺，冶炼原料成型时，采用喷雾造粒后干燥的方式进行，提高了原料的密实度，使其在干燥过程中不易破碎，有利于各成分的均匀混合，有利于改善后续冶炼效率，铅直收率，减少资源的浪费。
(3)本发明提供的一种高效节能再生铅冶炼工艺，采用先拆解-富氧底吹熔炼法来对再生铅进行提取，实现了短流程、规模化和集约化生产，是一个低碳、环保、高效的再生铅生产工艺，其将熔炼过程中产生的烟气经过降温、除尘、净化处理后进行重新制粒熔炼，底吹炉产生的高硫烟气被送到双转双吸制酸系统中进行制酸，尾气达标后进行排放，大大提高了资源的利用率，避免烟气污染环境，达到了清洁生产的目的。
(4)本发明提供的一种高效节能再生铅冶炼工艺，由氮化硼、石墨烯、烟道灰、页岩灰、锶、钪、稀土氧化物、铁矿石、浮石按配比混合制成，通过这些成分的合理配伍，使得冶炼的效率得到提高，同时也减少了含铅污染物的排放，达到了节能减排的效果，采用这种熔剂，使铅渣流动性好，确保铅膏反应好、流动性好、沉降分离好，Cu、Ag、Sb、Sn更容易进入粗铅中，提高各种元素的综合回收，资源综合利用率，减少铅等重金属的外排量，环保性好；添加的石墨烯不仅能起到环氧剂的作用，还由于其比表面积大，能更好地与其他组分接触，增大其反应速率。
(5)本发明提供的一种高效节能再生铅冶炼工艺，还原剂由纳米多孔碳、煤粉、石灰石粉、粘土、聚乙烯基吡咯烷酮组成，协同作用，具有较好的还原性能，多孔碳由于多孔结构，使得其表面积大，能加快反应速率，粘土和聚乙烯基吡咯烷酮的添加，协同作用，能使得各组分粘结起来，有效发挥协效作用。
具体实施方式
以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。本发明实施例中的所述原料均为商业购买。
实施例1
一种高效节能再生铅冶炼工艺，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1、冶炼用铅原料的制备：把废铅酸蓄电池在密闭拆解车间用自动破碎分选设备拆解，首先把废铅酸蓄电池输送进入一级破碎装置，废铅酸蓄电池中硫酸残液以及喷淋废铅酸蓄电池的洗涤液构成拆解废酸液流入废酸液储池；把去除硫酸残液后的废铅酸蓄电池输送到水力分选器，分离得到铅膏和粗大固体；把粗大固体二级破碎分选得到板删、重质塑料、轻质塑料、隔板；铅膏输送到出料仓以备处理，板删直接作为合金铅熔炼炉料；
步骤S2、铅膏的处理：将经过步骤S1制得的铅膏通过脱水设备进行脱水处理，然后将其与碳酸钠混合均匀后，加入搅拌罐中在一定的反应条件下搅拌反应2小时，得到脱硫铅膏；所述铅膏、碳酸钠的质量比为1:1.3；所述一定的反应条件为反应温度30℃；
步骤S3、铅冶炼原料成型：将经过步骤S2制成的脱硫铅膏、溶剂、还原剂加入水中，形成悬浊液，后经过喷雾造粒，再干燥，使得其含水量为7％，得到粒状铅冶炼原料；所述脱硫铅膏、熔剂、还原剂的质量比为10:90:8；
步骤S4、熔炼处理：将经过步骤S3得到的粒状铅冶炼原料送到氧气底吹炉中进行氧化处熔炼，得到再生粗铅和富铅氧化渣，富铅氧化渣经冷凝制块后被送到鼓风炉进行熔炼，得到产物再生粗铅；
步骤S5、副产物后处理：冶炼过程中的废气经冷却塔进入布袋除尘室除去铅尘，铅尘回鼓风炉中冶炼，经布袋处理的气体进入烟气过滤设备除有害气体，达标后排放。
所述熔剂是由如下重量份的各原料制成的：氮化硼10份、石墨烯100份、烟道灰30份、页岩灰20份、锶10份、钪10份、稀土氧化物30份、铁矿石130份、浮石20份。
所述还原剂是由如下重量份的各组分制成：纳米多孔碳10份、煤粉12份、石灰石粉3份、粘土1份、聚乙烯基吡咯烷酮1份、水15份。
所述纳米多孔碳的粒度≤100目，煤粉的粒度为2mm，石灰石粉的粒度≤3mm，粘土≤80目。
所述还原剂的制备方法，包括如下步骤：按配比将纳米多孔碳、煤粉、石灰石粉、粘土、聚乙烯基吡咯烷酮混匀，加入水搅拌，制成颗粒状，即可。
步骤S3中所述喷雾造粒的进风温度为125℃，出风温度为70℃，喷嘴的雾化压力为0.05MPa；所述干燥的温度为85℃。
所述烟气过滤设备中包括气体过滤剂，所述气体过滤剂是由如下重量份的组分制成：磁化水400份、纳米二氧化钛80份、花粉多糖10份、海藻酸钠5份、金属有机框架MOF-5 3份、阴离子淀粉3份、水性导电石墨乳10份、活性硅3份。
一种根据所述高效节能再生铅冶炼工艺制成的再生铅。
实施例2
一种高效节能再生铅冶炼工艺，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1、冶炼用铅原料的制备：把废铅酸蓄电池在密闭拆解车间用自动破碎分选设备拆解，首先把废铅酸蓄电池输送进入一级破碎装置，废铅酸蓄电池中硫酸残液以及喷淋废铅酸蓄电池的洗涤液构成拆解废酸液流入废酸液储池；把去除硫酸残液后的废铅酸蓄电池输送到水力分选器，分离得到铅膏和粗大固体；把粗大固体二级破碎分选得到板删、重质塑料、轻质塑料、隔板；铅膏输送到出料仓以备处理，板删直接作为合金铅熔炼炉料；
步骤S2、铅膏的处理：将经过步骤S1制得的铅膏通过脱水设备进行脱水处理，然后将其与碳酸铵混合均匀后，加入搅拌罐中在一定的反应条件下搅拌反应3小时，得到脱硫铅膏；所述铅膏、碳酸铵的质量比为1:1.35；所述一定的反应条件为反应温度35℃；
步骤S3、铅冶炼原料成型：将经过步骤S2制成的脱硫铅膏、溶剂、还原剂加入水中，形成悬浊液，后经过喷雾造粒，再干燥，使得其含水量为8％，得到粒状铅冶炼原料；所述脱硫铅膏、熔剂、还原剂的质量比为12:95:8.5；
步骤S4、熔炼处理：将经过步骤S3得到的粒状铅冶炼原料送到氧气底吹炉中进行氧化处熔炼，得到再生粗铅和富铅氧化渣，富铅氧化渣经冷凝制块后被送到鼓风炉进行熔炼，得到产物再生粗铅；
步骤S5、副产物后处理：冶炼过程中的废气经冷却塔进入布袋除尘室除去铅尘，铅尘回鼓风炉中冶炼，经布袋处理的气体进入烟气过滤设备除有害气体，达标后排放。
所述熔剂是由如下重量份的各原料制成的：氮化硼12份、石墨烯110份、烟道灰35份、页岩灰22份、锶11份、钪12份、稀土氧化物35份、铁矿石150份、浮石25份。
所述还原剂是由如下重量份的各组分制成：纳米多孔碳11份、煤粉13份、石灰石粉3.5份、粘土1.5份、聚乙烯基吡咯烷酮1.5份、水18份。
所述纳米多孔碳的粒度≤100目，煤粉的粒度为3mm，石灰石粉的粒度≤3mm，粘土≤80目。
所述还原剂的制备方法，包括如下步骤：按配比将纳米多孔碳、煤粉、石灰石粉、粘土、聚乙烯基吡咯烷酮混匀，加入水搅拌，制成颗粒状，即可。
步骤S3中所述喷雾造粒的进风温度为127℃，出风温度为73℃，喷嘴的雾化压力为0.07MPa；所述干燥的温度为90℃。
所述烟气过滤设备中包括气体过滤剂，所述气体过滤剂是由如下重量份的组分制成：磁化水450份、纳米二氧化钛85份、无花果多糖11份、海藻酸钠6.5份、金属有机框架MOF-177 4份、阴离子淀粉4份、水性导电石墨乳12份、活性硅4份。
一种根据所述高效节能再生铅冶炼工艺制成的再生铅。
实施例3
一种高效节能再生铅冶炼工艺，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1、冶炼用铅原料的制备：把废铅酸蓄电池在密闭拆解车间用自动破碎分选设备拆解，首先把废铅酸蓄电池输送进入一级破碎装置，废铅酸蓄电池中硫酸残液以及喷淋废铅酸蓄电池的洗涤液构成拆解废酸液流入废酸液储池；把去除硫酸残液后的废铅酸蓄电池输送到水力分选器，分离得到铅膏和粗大固体；把粗大固体二级破碎分选得到板删、重质塑料、轻质塑料、隔板；铅膏输送到出料仓以备处理，板删直接作为合金铅熔炼炉料；
步骤S2、铅膏的处理：将经过步骤S1制得的铅膏通过脱水设备进行脱水处理，然后将其与碳酸氢钠混合均匀后，加入搅拌罐中在一定的反应条件下搅拌反应3.5小时，得到脱硫铅膏；所述铅膏、碳酸氢钠的质量比为1:1.4；所述一定的反应条件为反应温度40℃；
步骤S3、铅冶炼原料成型：将经过步骤S2制成的脱硫铅膏、溶剂、还原剂加入水中，形成悬浊液，后经过喷雾造粒，再干燥，使得其含水量为8.5％，得到粒状铅冶炼原料；所述脱硫铅膏、熔剂、还原剂的质量比为14:100:9；
步骤S4、熔炼处理：将经过步骤S3得到的粒状铅冶炼原料送到氧气底吹炉中进行氧化处熔炼，得到再生粗铅和富铅氧化渣，富铅氧化渣经冷凝制块后被送到鼓风炉进行熔炼，得到产物再生粗铅；
步骤S5、副产物后处理：冶炼过程中的废气经冷却塔进入布袋除尘室除去铅尘，铅尘回鼓风炉中冶炼，经布袋处理的气体进入烟气过滤设备除有害气体，达标后排放。
所述熔剂是由如下重量份的各原料制成的：氮化硼15份、石墨烯130份、烟道灰40份、页岩灰25份、锶15份、钪15份、稀土氧化物40份、铁矿石180份、浮石30份。
所述还原剂是由如下重量份的各组分制成：纳米多孔碳11.5份、煤粉13.5份、石灰石粉4份、粘土2份、聚乙烯基吡咯烷酮2份、水20份。
所述纳米多孔碳的粒度≤100目，煤粉的粒度为3.5mm，石灰石粉的粒度≤3mm，粘土≤80目。
所述还原剂的制备方法，包括如下步骤：按配比将纳米多孔碳、煤粉、石灰石粉、粘土、聚乙烯基吡咯烷酮混匀，加入水搅拌，制成颗粒状，即可。
进一步地，步骤S3中所述喷雾造粒的进风温度为130℃，出风温度为75℃，喷嘴的雾化压力为0.08MPa；所述干燥的温度为95℃。
所述烟气过滤设备中包括气体过滤剂，所述气体过滤剂是由如下重量份的组分制成：磁化水500份、纳米二氧化钛90份、芦荟多糖13份、海藻酸钠8份、金属有机框架MOF-2104.5份、阴离子淀粉4.5份、水性导电石墨乳15份、活性硅4.5份。
一种根据所述高效节能再生铅冶炼工艺制成的再生铅。
实施例4
一种高效节能再生铅冶炼工艺，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1、冶炼用铅原料的制备：把废铅酸蓄电池在密闭拆解车间用自动破碎分选设备拆解，首先把废铅酸蓄电池输送进入一级破碎装置，废铅酸蓄电池中硫酸残液以及喷淋废铅酸蓄电池的洗涤液构成拆解废酸液流入废酸液储池；把去除硫酸残液后的废铅酸蓄电池输送到水力分选器，分离得到铅膏和粗大固体；把粗大固体二级破碎分选得到板删、重质塑料、轻质塑料、隔板；铅膏输送到出料仓以备处理，板删直接作为合金铅熔炼炉料；
步骤S2、铅膏的处理：将经过步骤S1制得的铅膏通过脱水设备进行脱水处理，然后将其与脱硫剂混合均匀后，加入搅拌罐中在一定的反应条件下搅拌反应4.5小时，得到脱硫铅膏；所述铅膏、脱硫剂的质量比为1:1.45；所述脱硫剂为碳酸钠、碳酸铵、碳酸氢钠、氢氧化钠、碳酸氢钠按质量比1:1:3:2:2混合而成；所述一定的反应条件为反应温度45℃；
步骤S3、铅冶炼原料成型：将经过步骤S2制成的脱硫铅膏、溶剂、还原剂加入水中，形成悬浊液，后经过喷雾造粒，再干燥，使得其含水量为9％，得到粒状铅冶炼原料；所述脱硫铅膏、熔剂、还原剂的质量比为17:108:9.8；
步骤S4、熔炼处理：将经过步骤S3得到的粒状铅冶炼原料送到氧气底吹炉中进行氧化处熔炼，得到再生粗铅和富铅氧化渣，富铅氧化渣经冷凝制块后被送到鼓风炉进行熔炼，得到产物再生粗铅；
步骤S5、副产物后处理：冶炼过程中的废气经冷却塔进入布袋除尘室除去铅尘，铅尘回鼓风炉中冶炼，经布袋处理的气体进入烟气过滤设备除有害气体，达标后排放。
所述熔剂是由如下重量份的各原料制成的：氮化硼19份、石墨烯140份、烟道灰45份、页岩灰28份、锶19份、钪18份、稀土氧化物47份、铁矿石190份、浮石38份。
所述还原剂是由如下重量份的各组分制成：纳米多孔碳10-13份、煤粉12-15份、石灰石粉3-5份、粘土1-3份、聚乙烯基吡咯烷酮1-3份、水15-25份。
所述纳米多孔碳的粒度≤100目，煤粉的粒度为4.5mm，石灰石粉的粒度≤3mm，粘土≤80目。
所述还原剂的制备方法，包括如下步骤：按配比将纳米多孔碳、煤粉、石灰石粉、粘土、聚乙烯基吡咯烷酮混匀，加入水搅拌，制成颗粒状，即可。
步骤S3中所述喷雾造粒的进风温度为133℃，出风温度为78℃，喷嘴的雾化压力为0.09MPa；所述干燥的温度为103℃。
所述烟气过滤设备中包括气体过滤剂，所述气体过滤剂是由如下重量份的组分制成：磁化水550份、纳米二氧化钛96份、植物多糖14.5份、海藻酸钠9份、金属有机框架5.5份、阴离子淀粉5.8份、水性导电石墨乳19份、活性硅5.5份。
所述金属有机框架为MOF-5、MOF-177、MOF-210按质量比1:3:2混合而成；所述植物多糖为花粉多糖、无花果多糖、芦荟多糖、桑叶多糖按质量比1:3:2:5混合而成。
一种根据所述高效节能再生铅冶炼工艺制成的再生铅。
实施例5
一种高效节能再生铅冶炼工艺，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1、冶炼用铅原料的制备：把废铅酸蓄电池在密闭拆解车间用自动破碎分选设备拆解，首先把废铅酸蓄电池输送进入一级破碎装置，废铅酸蓄电池中硫酸残液以及喷淋废铅酸蓄电池的洗涤液构成拆解废酸液流入废酸液储池；把去除硫酸残液后的废铅酸蓄电池输送到水力分选器，分离得到铅膏和粗大固体；把粗大固体二级破碎分选得到板删、重质塑料、轻质塑料、隔板；铅膏输送到出料仓以备处理，板删直接作为合金铅熔炼炉料；
步骤S2、铅膏的处理：将经过步骤S1制得的铅膏通过脱水设备进行脱水处理，然后将其与碳酸氢钠混合均匀后，加入搅拌罐中在一定的反应条件下搅拌反应5小时，得到脱硫铅膏；所述铅膏、碳酸氢钠的质量比为1:1.5；所述一定的反应条件为反应温度50℃；
步骤S3、铅冶炼原料成型：将经过步骤S2制成的脱硫铅膏、溶剂、还原剂加入水中，形成悬浊液，后经过喷雾造粒，再干燥，使得其含水量为10％，得到粒状铅冶炼原料；所述脱硫铅膏、熔剂、还原剂的质量比为18:110:10；
步骤S4、熔炼处理：将经过步骤S3得到的粒状铅冶炼原料送到氧气底吹炉中进行氧化处熔炼，得到再生粗铅和富铅氧化渣，富铅氧化渣经冷凝制块后被送到鼓风炉进行熔炼，得到产物再生粗铅；
步骤S5、副产物后处理：冶炼过程中的废气经冷却塔进入布袋除尘室除去铅尘，铅尘回鼓风炉中冶炼，经布袋处理的气体进入烟气过滤设备除有害气体，达标后排放。
所述熔剂是由如下重量份的各原料制成的：氮化硼20份、石墨烯150份、烟道灰50份、页岩灰30份、锶20份、钪20份、稀土氧化物50份、铁矿石200份、浮石40份。
所述还原剂是由如下重量份的各组分制成：纳米多孔碳13份、煤粉15份、石灰石粉5份、粘土3份、聚乙烯基吡咯烷酮3份、水25份。
所述纳米多孔碳的粒度≤100目，煤粉的粒度为5mm，石灰石粉的粒度≤3mm，粘土≤80目。
所述还原剂的制备方法，包括如下步骤：按配比将纳米多孔碳、煤粉、石灰石粉、粘土、聚乙烯基吡咯烷酮混匀，加入水搅拌，制成颗粒状，即可。
步骤S3中所述喷雾造粒的进风温度为135℃，出风温度为80℃，喷嘴的雾化压力为0.1MPa；所述干燥的温度为105℃。
所述烟气过滤设备中包括气体过滤剂，所述气体过滤剂是由如下重量份的组分制成：磁化水600份、纳米二氧化钛100份、桑叶多糖15份、海藻酸钠10份、金属有机框架MOF-56份、阴离子淀粉6份、水性导电石墨乳20份、活性硅6份。
一种根据所述高效节能再生铅冶炼工艺制成的再生铅。
对比例1
本例提供一种高效节能再生铅冶炼工艺，与实施例1基本相同，不同的是所述熔剂不包括氮化硼。
对比例2
本例提供一种高效节能再生铅冶炼工艺，与实施例1基本相同，不同的是所述熔剂不包括锶。
对比例3
本例提供一种高效节能再生铅冶炼工艺，与实施例1基本相同，不同的是所述熔剂不包括钪。
对比例4
本例提供一种高效节能再生铅冶炼工艺，与实施例1基本相同，不同的是所述熔剂不包括浮石。
对比例5
本例提供一种高效节能再生铅冶炼工艺，与实施例1基本相同，不同的是所述还原剂不包括纳米多孔碳。
对比例6
本例提供一种高效节能再生铅冶炼工艺，与实施例1基本相同，不同的是所述气体过滤剂不包括金属有机框架MOF-5。
对比例7
本例提供一种高效节能再生铅冶炼工艺及按照该工艺制成的再生铅，与申请公布号为CN 109371249 A的中国发明专利实施例1相同。
为了进一步说明本发明实施例中所涉及的高效节能再生铅冶炼工艺的有益技术效果，对以上实施例1-5及对比例1-7所述的高效节能再生铅冶炼工艺效果进行测试，测试结果见表1。
从表1可以看出，本发明实施例公开的高效节能再生铅冶炼工艺，铅回收率≥98.2％，尾气处理后含二氧化硫≤100mg/m3，还原焦率≤7.40％；而对比例铅回收率≤95.2％，尾气处理后含二氧化硫≥110mg/m3，还原焦率≥7.40％；可见通过对还原剂及熔剂成分的合理选择和配伍，能使得高效节能再生铅冶炼工艺铅回收率更高，尾气处理效果更好。
表1
| 项目 | 铅回收率 | 尾气处理后含二氧化硫 | 还原焦率 |
| 单位 | ％ | mg/m<sup>3</sup> | ％ |
| 实施例1 | 98.2 | 100 | 7.40 |
| 实施例2 | 98.5 | 95 | 7.36 |
| 实施例3 | 98.7 | 93 | 7.32 |
| 实施例4 | 99.0 | 90 | 7.27 |
| 实施例5 | 99.3 | 88 | 7.25 |
| 对比例1 | 95.0 | 112 | 7.40 |
| 对比例2 | 94.7 | 110 | 7.40 |
| 对比例3 | 94.3 | 115 | 7.40 |
| 对比例4 | 94.8 | 119 | 7.40 |
| 对比例5 | 95.2 | 121 | 7.40 |
| 对比例6 | 93.9 | 118 | 7.40 |
| 对比例7 | 92.0 | 125 | 11.00 |
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
Claims (10)
1.一种高效节能再生铅冶炼工艺，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1、冶炼用铅原料的制备：把废铅酸蓄电池在密闭拆解车间用自动破碎分选设备拆解，首先把废铅酸蓄电池输送进入一级破碎装置，废铅酸蓄电池中硫酸残液以及喷淋废铅酸蓄电池的洗涤液构成拆解废酸液流入废酸液储池；把去除硫酸残液后的废铅酸蓄电池输送到水力分选器，分离得到铅膏和粗大固体；把粗大固体二级破碎分选得到板删、重质塑料、轻质塑料、隔板；铅膏输送到出料仓以备处理，板删直接作为合金铅熔炼炉料；
步骤S2、铅膏的处理：将经过步骤S1制得的铅膏通过脱水设备进行脱水处理，然后将其与脱硫剂混合均匀后，加入搅拌罐中在一定的反应条件下搅拌反应2-5小时，得到脱硫铅膏；
步骤S3、铅冶炼原料成型：将经过步骤S2制成的脱硫铅膏、溶剂、还原剂加入水中，形成悬浊液，后经过喷雾造粒，再干燥，使得其含水量为7-10％，得到粒状铅冶炼原料；
步骤S4、熔炼处理：将经过步骤S3得到的粒状铅冶炼原料送到氧气底吹炉中进行氧化处熔炼，得到再生粗铅和富铅氧化渣，富铅氧化渣经冷凝制块后被送到鼓风炉进行熔炼，得到产物再生粗铅；
步骤S5、副产物后处理：冶炼过程中的废气经冷却塔进入布袋除尘室除去铅尘，铅尘回鼓风炉中冶炼，经布袋处理的气体进入烟气过滤设备除有害气体，达标后排放。
2.根据权利要求1所述的高效节能再生铅冶炼工艺，其特征在于，步骤S2中所述铅膏、脱硫剂的质量比为1:(1.3-1.5)；所述脱硫剂为碳酸钠、碳酸铵、碳酸氢钠、氢氧化钠、碳酸氢钠中的至少一种；所述一定的反应条件为反应温度30-50℃。
3.根据权利要求1所述的高效节能再生铅冶炼工艺，其特征在于，步骤S3中所述脱硫铅膏、熔剂、还原剂的质量比为(10-18):(90-110):(8-10)。
4.根据权利要求1所述的高效节能再生铅冶炼工艺，其特征在于，所述熔剂是由如下重量份的各原料制成的：氮化硼10-20份、石墨烯100-150份、烟道灰30-50份、页岩灰20-30份、锶10-20份、钪10-20份、稀土氧化物30-50份、铁矿石130-200份、浮石20-40份。
5.根据权利要求1所述的高效节能再生铅冶炼工艺，其特征在于，所述还原剂是由如下重量份的各组分制成：纳米多孔碳10-13份、煤粉12-15份、石灰石粉3-5份、粘土1-3份、聚乙烯基吡咯烷酮1-3份、水15-25份。
6.根据权利要求5所述的高效节能再生铅冶炼工艺，其特征在于，所述纳米多孔碳的粒度≤100目，煤粉的粒度为2-5mm，石灰石粉的粒度≤3mm，粘土≤80目。
7.根据权利要求5所述的高效节能再生铅冶炼工艺，其特征在于，所述还原剂的制备方法，包括如下步骤：按配比将纳米多孔碳、煤粉、石灰石粉、粘土、聚乙烯基吡咯烷酮混匀，加入水搅拌，制成颗粒状，即可。
8.根据权利要求1所述的高效节能再生铅冶炼工艺，其特征在于，步骤S3中所述喷雾造粒的进风温度为125-135℃，出风温度为70-80℃，喷嘴的雾化压力为0.05-0.1MPa；所述干燥的温度为85-105℃。
9.根据权利要求1所述的高效节能再生铅冶炼工艺，其特征在于，所述烟气过滤设备中包括气体过滤剂，所述气体过滤剂是由如下重量份的组分制成：磁化水400-600份、纳米二氧化钛80-100份、植物多糖10-15份、海藻酸钠5-10份、金属有机框架3-6份、阴离子淀粉3-6份、水性导电石墨乳10-20份、活性硅3-6份；所述金属有机框架为MOF-5、MOF-177、MOF-210中的至少一种；所述植物多糖为花粉多糖、无花果多糖、芦荟多糖、桑叶多糖中的至少一种。
10.一种根据权利要求1-9任一项所述的高效节能再生铅冶炼工艺制成的再生铅。
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