CN112176179A - 一种碳酸化铅膏冶炼工艺 - Google Patents

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朱保义
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王武钧
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Abstract

本发明公开了一种碳酸化铅膏冶炼工艺，包括以下步骤：对废旧铅酸蓄电池进行处理，得到废旧铅膏；对废旧铅膏进行烘干处理，然后将烘干后的废旧铅膏进行研磨处理；对研磨后的铅膏进行脱硫处理，得到碳酸化脱硫铅膏。本发明所述的一种碳酸化铅膏冶炼工艺，本发明采用搅拌器正反搅拌铅膏，使得铅膏与脱硫剂充分接触，加快脱硫速度，而且脱硫时严格控制脱硫温度和脱硫时间，增加了废旧铅膏的脱硫率，从而使得冶炼时需要的温度较低，节约能源；本发明先对碳酸化脱硫铅膏进行分段冶炼，然后对冶炼得到的软铅进行精炼处理，精炼处理后得到的产物中金属含量少，无需再次处理，可以直接再次利用，使用比较方便，带来更好的使用前景。

Description

一种碳酸化铅膏冶炼工艺
技术领域
本发明涉及蓄电池回收领域，特别涉及一种碳酸化铅膏冶炼工艺。
背景技术
近年来，随着人们越来越关注环境问题，各国采用越来越严格的危险废弃物管理制度来控制含有重金属的废弃物，失效电池就是其中之一。这样也就促使人们探索合适的技术方法对这类废弃物进行处理，为了更好地处理铅酸蓄电池和回收铅酸蓄电池，人们研发了碳酸化铅膏冶炼工艺；
现有的碳酸化铅膏冶炼工艺使用时存在一定的缺陷，首先，现有的铅酸蓄电池铅膏脱硫处理不完全，而且了脱硫效率低下，使得后期的冶炼过程中需要的温度较高，需要的能源较多，其次，现有的铅酸蓄电池铅膏冶炼后得到的产物中含有的金属含量较高，后期需要人们多次处理才能够重复利用，比较麻烦，满足不了人们的使用要求，为此，我们提出一种碳酸化铅膏冶炼工艺。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种碳酸化铅膏冶炼工艺，可以有效解决背景技术中的问题。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种碳酸化铅膏冶炼工艺，包括以下步骤：
(1)对废旧铅酸蓄电池进行处理，得到废旧铅膏；
(2)对废旧铅膏进行烘干处理，然后将烘干后的废旧铅膏进行研磨处理；
(3)对研磨后的铅膏进行脱硫处理，得到碳酸化脱硫铅膏；
(4)将碳酸化脱硫铅膏送入到回转短窑中进行分段冶炼。
优选的，步骤(1)中废旧铅酸蓄电池的处理包括以下步骤：
①、对废旧铅酸蓄电池进行拆解，除掉外壳，得到极板组；
②、将极板组送入鳄式破碎仓中进行破碎，得到碎片；
③、将碎片滚筒冲洗筛中进行筛分，并且进行水洗，得到铅膏流体；
④、将水洗后的铅膏流体送入压滤机中进行压滤，得到废旧铅膏。
优选的，步骤(2)中废旧铅膏烘干的温度为100-120℃，烘干的时间为25-35min，废旧铅膏研磨后的粒度为180μm。
优选的，步骤(3)中脱硫处理的脱硫剂为碳酸钠溶液，脱硫处理包括一次脱硫和二次脱硫，一次脱硫处理的时间为85-95min，反应时采用水浴加热的形式进行保温，水浴加热温度60-70℃，反应时采用搅拌器进行搅拌，搅拌速率为500-600r/min，搅拌时搅拌器正反转交替进行，正转和反转的次数均为2-3次，每次正转和反转的时间为10-15min，交替进行时的间隔为1-2分钟，二次脱硫处理的时间为55-75min，反应时采用水浴加热的形式进行保温，水浴加热温度40-50℃，反应时采用搅拌器进行搅拌，搅拌速率为300-400r/min，搅拌时搅拌器正反转交替进行，正转和反转的次数均为2-3次，每次正转和反转的时间为6-8min，交替进行时的间隔为1-2分钟。
优选的，步骤(4)中冶炼前先将碳酸化脱硫铅膏送入到烘干箱中烘干，烘干的温度为80-100℃，烘干后将碳酸化脱硫铅膏送入粉碎机中进行粉碎，粉碎后粒度为100-120μm。
优选的，分段冶炼包括第一阶段和第二阶段，第一阶段冶炼的温度为750-800℃，冶炼15-20min，得到软铅。
优选的，冶炼第二阶段的温度为1000-1100℃，冶炼时添加焦炭和铁屑，冶炼10-15min，得到硬铅和炉渣。
优选的，对冶炼后的软铅进行精炼，精炼时添加碱金金属化合物，碱金金属化合物包括硝酸钠、氢氧化钠和氯化钠，精炼的温度为500-550℃。
优选的，步骤(1)、步骤(2)和步骤(3)中产生的废水送入沉淀池中添加絮凝剂沉淀后回收利用，步骤(4)中冶炼产生的烟尘采用布袋除尘器处理后排出。
与现有技术相比，该一种碳酸化铅膏冶炼工艺具有如下有益效果：
本发明脱硫时采用搅拌器正反搅拌铅膏，使得铅膏与脱硫剂充分接触，加快脱硫速度，而且脱硫时严格控制脱硫温度和脱硫时间，增加了废旧铅膏的脱硫率，从而使得冶炼时需要的温度较低，节约能源；
本发明先对碳酸化脱硫铅膏进行分段冶炼，然后对冶炼得到的软铅进行精炼处理，精炼处理后得到的产物中金属含量少，无需再次处理，可以直接再次利用，使用比较方便，而且整个碳酸化铅膏冶炼工艺简单，操作方便，使用效果相对于传统方式更好，而且成本较低，能够便于人们大规模生产。
附图说明
图1为本发明一种碳酸化铅膏冶炼工艺的整体方法流程图。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
实施例1
一种碳酸化铅膏冶炼工艺，包括以下步骤：
(1)对废旧铅酸蓄电池进行处理，得到废旧铅膏；
废旧铅酸蓄电池的处理包括以下步骤：
①、对废旧铅酸蓄电池进行拆解，除掉外壳，得到极板组；
②、将极板组送入鳄式破碎仓中进行破碎，得到碎片；
③、将碎片滚筒冲洗筛中进行筛分，并且进行水洗，得到铅膏流体；
④、将水洗后的铅膏流体送入压滤机中进行压滤，得到废旧铅膏。
(2)对废旧铅膏进行烘干处理，然后将烘干后的废旧铅膏进行研磨处理；
废旧铅膏烘干的温度为100℃，烘干的时间为32min，废旧铅膏研磨后的粒度为180μm。
(3)对研磨后的铅膏进行脱硫处理，得到碳酸化脱硫铅膏；
脱硫处理的脱硫剂为碳酸钠溶液，脱硫处理包括一次脱硫和二次脱硫，一次脱硫处理的时间为90min，反应时采用水浴加热的形式进行保温，水浴加热温度65℃，反应时采用搅拌器进行搅拌，搅拌速率为500r/min，搅拌时搅拌器正反转交替进行，正转和反转的次数均为2次，每次正转和反转的时间为12min，交替进行时的间隔为2分钟，二次脱硫处理的时间为65min，反应时采用水浴加热的形式进行保温，水浴加热温度45℃，反应时采用搅拌器进行搅拌，搅拌速率为300r/min，搅拌时搅拌器正反转交替进行，正转和反转的次数均为2次，每次正转和反转的时间为7min，交替进行时的间隔为2分钟。
(4)将碳酸化脱硫铅膏送入到回转短窑中进行分段冶炼；
冶炼前先将碳酸化脱硫铅膏送入到烘干箱中烘干，烘干的温度为900℃，烘干后将碳酸化脱硫铅膏送入粉碎机中进行粉碎，粉碎后粒度为110μm；
分段冶炼包括第一阶段和第二阶段，第一阶段冶炼的温度为760℃，冶炼18min，得到软铅；
冶炼第二阶段的温度为1050℃，冶炼时添加焦炭和铁屑，冶炼12min，得到硬铅和炉渣；
对冶炼后的软铅进行精炼，精炼时添加碱金金属化合物，碱金金属化合物包括硝酸钠、氢氧化钠和氯化钠，精炼的温度为500℃；
步骤(1)、步骤(2)和步骤(3)中产生的废水送入沉淀池中添加絮凝剂沉淀后可以回收再次利用，步骤(4)中冶炼产生的烟尘采用布袋除尘器处理后排出。
实施例2
一种碳酸化铅膏冶炼工艺，包括以下步骤：
(1)对废旧铅酸蓄电池进行处理，得到废旧铅膏；
废旧铅酸蓄电池的处理包括以下步骤：
①、对废旧铅酸蓄电池进行拆解，除掉外壳，得到极板组；
②、将极板组送入鳄式破碎仓中进行破碎，得到碎片；
③、将碎片滚筒冲洗筛中进行筛分，并且进行水洗，得到铅膏流体；
④、将水洗后的铅膏流体送入压滤机中进行压滤，得到废旧铅膏。
(2)对废旧铅膏进行烘干处理，然后将烘干后的废旧铅膏进行研磨处理；
废旧铅膏烘干的温度为100℃，烘干的时间为32min，废旧铅膏研磨后的粒度为180μm。
(3)对研磨后的铅膏进行脱硫处理，得到碳酸化脱硫铅膏；
脱硫处理的脱硫剂为碳酸钠溶液，脱硫处理包括一次脱硫和二次脱硫，一次脱硫处理的时间为90min，反应时采用水浴加热的形式进行保温，水浴加热温度65℃，反应时采用搅拌器进行搅拌，搅拌速率为550r/min，搅拌时搅拌器正反转交替进行，正转和反转的次数均为2次，每次正转和反转的时间为12min，交替进行时的间隔为2分钟，二次脱硫处理的时间为65min，反应时采用水浴加热的形式进行保温，水浴加热温度45℃，反应时采用搅拌器进行搅拌，搅拌速率为300r/min，搅拌时搅拌器正反转交替进行，正转和反转的次数均为2次，每次正转和反转的时间为7min，交替进行时的间隔为2分钟。
(4)将碳酸化脱硫铅膏送入到回转短窑中进行分段冶炼；
冶炼前先将碳酸化脱硫铅膏送入到烘干箱中烘干，烘干的温度为900℃，烘干后将碳酸化脱硫铅膏送入粉碎机中进行粉碎，粉碎后粒度为110μm；
分段冶炼包括第一阶段和第二阶段，第一阶段冶炼的温度为760℃，冶炼18min，得到软铅；
冶炼第二阶段的温度为1050℃，冶炼时添加焦炭和铁屑，冶炼12min，得到硬铅和炉渣；
对冶炼后的软铅进行精炼，精炼时添加碱金金属化合物，碱金金属化合物包括硝酸钠、氢氧化钠和氯化钠，精炼的温度为500℃；
步骤(1)、步骤(2)和步骤(3)中产生的废水送入沉淀池中添加絮凝剂沉淀后可以回收再次利用，步骤(4)中冶炼产生的烟尘采用布袋除尘器处理后排出。
实施例3
一种碳酸化铅膏冶炼工艺，包括以下步骤：
(1)对废旧铅酸蓄电池进行处理，得到废旧铅膏；
废旧铅酸蓄电池的处理包括以下步骤：
①、对废旧铅酸蓄电池进行拆解，除掉外壳，得到极板组；
②、将极板组送入鳄式破碎仓中进行破碎，得到碎片；
③、将碎片滚筒冲洗筛中进行筛分，并且进行水洗，得到铅膏流体；
④、将水洗后的铅膏流体送入压滤机中进行压滤，得到废旧铅膏。
(2)对废旧铅膏进行烘干处理，然后将烘干后的废旧铅膏进行研磨处理；
废旧铅膏烘干的温度为100℃，烘干的时间为32min，废旧铅膏研磨后的粒度为180μm。
(3)对研磨后的铅膏进行脱硫处理，得到碳酸化脱硫铅膏；
脱硫处理的脱硫剂为碳酸钠溶液，脱硫处理包括一次脱硫和二次脱硫，一次脱硫处理的时间为90min，反应时采用水浴加热的形式进行保温，水浴加热温度65℃，反应时采用搅拌器进行搅拌，搅拌速率为600r/min，搅拌时搅拌器正反转交替进行，正转和反转的次数均为2次，每次正转和反转的时间为12min，交替进行时的间隔为2分钟，二次脱硫处理的时间为65min，反应时采用水浴加热的形式进行保温，水浴加热温度45℃，反应时采用搅拌器进行搅拌，搅拌速率为300r/min，搅拌时搅拌器正反转交替进行，正转和反转的次数均为2次，每次正转和反转的时间为7min，交替进行时的间隔为2分钟。
(4)将碳酸化脱硫铅膏送入到回转短窑中进行分段冶炼；
冶炼前先将碳酸化脱硫铅膏送入到烘干箱中烘干，烘干的温度为900℃，烘干后将碳酸化脱硫铅膏送入粉碎机中进行粉碎，粉碎后粒度为110μm；
分段冶炼包括第一阶段和第二阶段，第一阶段冶炼的温度为760℃，冶炼18min，得到软铅；
冶炼第二阶段的温度为1050℃，冶炼时添加焦炭和铁屑，冶炼12min，得到硬铅和炉渣；
对冶炼后的软铅进行精炼，精炼时添加碱金金属化合物，碱金金属化合物包括硝酸钠、氢氧化钠和氯化钠，精炼的温度为500℃；
步骤(1)、步骤(2)和步骤(3)中产生的废水送入沉淀池中添加絮凝剂沉淀后可以回收再次利用，步骤(4)中冶炼产生的烟尘采用布袋除尘器处理后排出。
实施例4
一种碳酸化铅膏冶炼工艺，包括以下步骤：
(1)对废旧铅酸蓄电池进行处理，得到废旧铅膏；
废旧铅酸蓄电池的处理包括以下步骤：
①、对废旧铅酸蓄电池进行拆解，除掉外壳，得到极板组；
②、将极板组送入鳄式破碎仓中进行破碎，得到碎片；
③、将碎片滚筒冲洗筛中进行筛分，并且进行水洗，得到铅膏流体；
④、将水洗后的铅膏流体送入压滤机中进行压滤，得到废旧铅膏。
(2)对废旧铅膏进行烘干处理，然后将烘干后的废旧铅膏进行研磨处理；
废旧铅膏烘干的温度为100℃，烘干的时间为32min，废旧铅膏研磨后的粒度为180μm。
(3)对研磨后的铅膏进行脱硫处理，得到碳酸化脱硫铅膏；
脱硫处理的脱硫剂为碳酸钠溶液，脱硫处理包括一次脱硫和二次脱硫，一次脱硫处理的时间为90min，反应时采用水浴加热的形式进行保温，水浴加热温度65℃，反应时采用搅拌器进行搅拌，搅拌速率为550r/min，搅拌时搅拌器正反转交替进行，正转和反转的次数均为2次，每次正转和反转的时间为12min，交替进行时的间隔为2分钟，二次脱硫处理的时间为65min，反应时采用水浴加热的形式进行保温，水浴加热温度45℃，反应时采用搅拌器进行搅拌，搅拌速率为350r/min，搅拌时搅拌器正反转交替进行，正转和反转的次数均为2次，每次正转和反转的时间为7min，交替进行时的间隔为2分钟。
(4)将碳酸化脱硫铅膏送入到回转短窑中进行分段冶炼；
冶炼前先将碳酸化脱硫铅膏送入到烘干箱中烘干，烘干的温度为900℃，烘干后将碳酸化脱硫铅膏送入粉碎机中进行粉碎，粉碎后粒度为110μm；
分段冶炼包括第一阶段和第二阶段，第一阶段冶炼的温度为760℃，冶炼18min，得到软铅；
冶炼第二阶段的温度为1050℃，冶炼时添加焦炭和铁屑，冶炼12min，得到硬铅和炉渣；
对冶炼后的软铅进行精炼，精炼时添加碱金金属化合物，碱金金属化合物包括硝酸钠、氢氧化钠和氯化钠，精炼的温度为500℃；
步骤(1)、步骤(2)和步骤(3)中产生的废水送入沉淀池中添加絮凝剂沉淀后可以回收再次利用，步骤(4)中冶炼产生的烟尘采用布袋除尘器处理后排出。
实施例5
一种碳酸化铅膏冶炼工艺，包括以下步骤：
(1)对废旧铅酸蓄电池进行处理，得到废旧铅膏；
废旧铅酸蓄电池的处理包括以下步骤：
①、对废旧铅酸蓄电池进行拆解，除掉外壳，得到极板组；
②、将极板组送入鳄式破碎仓中进行破碎，得到碎片；
③、将碎片滚筒冲洗筛中进行筛分，并且进行水洗，得到铅膏流体；
④、将水洗后的铅膏流体送入压滤机中进行压滤，得到废旧铅膏。
(2)对废旧铅膏进行烘干处理，然后将烘干后的废旧铅膏进行研磨处理；
废旧铅膏烘干的温度为100℃，烘干的时间为32min，废旧铅膏研磨后的粒度为180μm。
(3)对研磨后的铅膏进行脱硫处理，得到碳酸化脱硫铅膏；
脱硫处理的脱硫剂为碳酸钠溶液，脱硫处理包括一次脱硫和二次脱硫，一次脱硫处理的时间为90min，反应时采用水浴加热的形式进行保温，水浴加热温度65℃，反应时采用搅拌器进行搅拌，搅拌速率为550r/min，搅拌时搅拌器正反转交替进行，正转和反转的次数均为2次，每次正转和反转的时间为12min，交替进行时的间隔为2分钟，二次脱硫处理的时间为65min，反应时采用水浴加热的形式进行保温，水浴加热温度45℃，反应时采用搅拌器进行搅拌，搅拌速率为400r/min，搅拌时搅拌器正反转交替进行，正转和反转的次数均为2次，每次正转和反转的时间为7min，交替进行时的间隔为2分钟。
(4)将碳酸化脱硫铅膏送入到回转短窑中进行分段冶炼；
冶炼前先将碳酸化脱硫铅膏送入到烘干箱中烘干，烘干的温度为900℃，烘干后将碳酸化脱硫铅膏送入粉碎机中进行粉碎，粉碎后粒度为110μm；
分段冶炼包括第一阶段和第二阶段，第一阶段冶炼的温度为760℃，冶炼18min，得到软铅；
冶炼第二阶段的温度为1050℃，冶炼时添加焦炭和铁屑，冶炼12min，得到硬铅和炉渣；
对冶炼后的软铅进行精炼，精炼时添加碱金金属化合物，碱金金属化合物包括硝酸钠、氢氧化钠和氯化钠，精炼的温度为500℃；
步骤(1)、步骤(2)和步骤(3)中产生的废水送入沉淀池中添加絮凝剂沉淀后可以回收再次利用，步骤(4)中冶炼产生的烟尘采用布袋除尘器处理后排出。
按照实施例1、实施例2、实施例3、实施例4和实施例5中的工艺进行碳酸化铅膏冶炼，测量脱硫效率。
一次脱硫转速(r/min) 一次脱硫转速(r/min) 脱硫效率(％)
实施例1 500 300 95.73
实施例2 550 300 96.78
实施例3 600 300 96.12
实施例4 550 350 97.56
实施例5 550 400 97.58
由上表可知，该一种碳酸化铅膏冶炼工艺，本发明脱硫时采用搅拌器正反搅拌铅膏，使得铅膏与脱硫剂充分接触，加快脱硫速度，搅拌器正反搅拌铅膏的转速能够高脱硫效率，到达一定值后脱硫效率变化不大，结合成本，实施例4为最优冶炼方法；
本发明脱硫时采用搅拌器正反搅拌铅膏，使得铅膏与脱硫剂充分接触，加快脱硫速度，而且脱硫时严格控制脱硫温度和脱硫时间，增加了废旧铅膏的脱硫率，从而使得冶炼时需要的温度较低，节约能源；本发明先对碳酸化脱硫铅膏进行分段冶炼，然后对冶炼得到的软铅进行精炼处理，精炼处理后得到的产物中金属含量少，无需再次处理，可以直接再次利用，使用比较方便，而且整个碳酸化铅膏冶炼工艺简单，操作方便。
以上显示和描述了本发明的基本原理和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说明本发明的原理，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范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种碳酸化铅膏冶炼工艺，其特征在于：包括以下步骤：
(1)对废旧铅酸蓄电池进行处理，得到废旧铅膏；
(2)对废旧铅膏进行烘干处理，然后将烘干后的废旧铅膏进行研磨处理；
(3)对研磨后的铅膏进行脱硫处理，得到碳酸化脱硫铅膏；
(4)将碳酸化脱硫铅膏送入到回转短窑中进行分段冶炼。
2.根据权利要求1所述的一种碳酸化铅膏冶炼工艺，其特征在于：步骤(1)中废旧铅酸蓄电池的处理包括以下步骤：
①、对废旧铅酸蓄电池进行拆解，除掉外壳，得到极板组；
②、将极板组送入鳄式破碎仓中进行破碎，得到碎片；
③、将碎片滚筒冲洗筛中进行筛分，并且进行水洗，得到铅膏流体；
④、将水洗后的铅膏流体送入压滤机中进行压滤，得到废旧铅膏。
3.根据权利要求1所述的一种碳酸化铅膏冶炼工艺，其特征在于：步骤(2)中废旧铅膏烘干的温度为100-120℃，烘干的时间为25-35min，废旧铅膏研磨后的粒度为160-200μm。
4.根据权利要求1所述的一种碳酸化铅膏冶炼工艺，其特征在于：步骤(3)中脱硫处理的脱硫剂为碳酸钠溶液，脱硫处理包括一次脱硫和二次脱硫，一次脱硫处理的时间为85-95min，反应时采用水浴加热的形式进行保温，水浴加热温度60-70℃，反应时采用搅拌器进行搅拌，搅拌速率为500-600r/min，搅拌时搅拌器正反转交替进行，正转和反转的次数均为2-3次，每次正转和反转的时间为10-15min，交替进行时的间隔为1-2分钟，二次脱硫处理的时间为55-75min，反应时采用水浴加热的形式进行保温，水浴加热温度40-50℃，反应时采用搅拌器进行搅拌，搅拌速率为300-400r/min，搅拌时搅拌器正反转交替进行，正转和反转的次数均为2-3次，每次正转和反转的时间为6-8min，交替进行时的间隔为1-2分钟。
5.根据权利要求1所述的一种碳酸化铅膏冶炼工艺，其特征在于：步骤(4)中冶炼前先将碳酸化脱硫铅膏送入到烘干箱中烘干，烘干的温度为80-100℃，烘干后将碳酸化脱硫铅膏送入粉碎机中进行粉碎，粉碎后粒度为100-120μm。
6.根据权利要求1所述的一种碳酸化铅膏冶炼工艺，其特征在于：分段冶炼包括第一阶段和第二阶段，第一阶段冶炼的温度为750-800℃，冶炼15-20min，得到软铅。
7.根据权利要求6所述的一种碳酸化铅膏冶炼工艺，其特征在于：冶炼第二阶段的温度为1000-1100℃，冶炼时添加焦炭和铁屑，冶炼10-15min，得到硬铅和炉渣。
8.根据权利要求7所述的一种碳酸化铅膏冶炼工艺，其特征在于：对冶炼后的软铅进行精炼，精炼时添加碱金金属化合物，碱金金属化合物包括硝酸钠、氢氧化钠和氯化钠，精炼的温度为500-550℃。
9.根据权利要求1所述的一种碳酸化铅膏冶炼工艺，其特征在于：步骤(1)、步骤(2)和步骤(3)中产生的废水送入沉淀池中添加絮凝剂沉淀后回收利用，步骤(4)中冶炼产生的烟尘采用布袋除尘器处理后排出。
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