IT8323092A1 - Metodo fer il recupero di tenori di piombo dagli accumulatori esauriti - Google Patents
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Description
Descrizione dell'invenzione avente per t?tolo:
"METODO PER IL RRECUPERO DI TENORI DI PIOMBO DAGLI ACCUMULATORI ESAURITI"
Riassunto:
Il metodo per il recupero di tenori di piombo dagli accumulatori esauriti secondo l'invenzione comprende gli stadi della separazione meccanica dei fanghi e delle paste solfatate ed ossidate dalla maggior parte della massa metallica, della riduzione per via umida del biossido di piombo contenuto nella miscela mediante un composto di zolfo tetravalente, della separazione della fase solida costituita da monossido di piombo e solfati di piombo, della complessazione di detta fase solida con acetati alcalini o alcalino terrosi o d'ammonio cos? formando una soluzione acquosa dalla quale il piombo metallico viene ottenuto per elettrodeposizione, dell'abbattimento del solfato con tecniche note e del riciclo della soluzione priva di solfato allo stadio di complessazione.
Descrizione
La presente invenzione riguarda un metodo per il recupero di piombo dagli accumulatori esauriti.
La maggior parte della produzione di piombo secondario impiega come materiali di partenza le griglie metalliche e le paste di ossidi e di solfato di piombo presenti nelle batterie esaurite sia come depositi residui sugli elettrodi sia come fanghi sul fondo dei contenitori.
Secondo il metodo tradizionale, la batter?a, dopo svuotamento dell'acido, ? sottoposta a frantumazione; i materiali piombiferi vengono separati meccanicamente da quelli inerti ed inviati ad un forno di riduzione.
Il processo pirometallurgico, condotto a temperature comprese tra 1000 e 1400?C, produce emissione di anidride solforosa e polveri contenenti fumi di piombo, il cui abbattimento risulta difficile ed oneroso, cos? da rendere praticamente impossibile l'osservanza delle norme di salvaguardia ecologica. Inoltre il processo termico di riduzione deve essere seguito da un processo di raffinazione elettrolitica della colata per separare il piombo dagli altri componenti della lega originaria.
Per eliminare il problema costituito dall'emissione di fumi nocivi, sono stati proposti alcuni metodi di estrazione per via umida nei quali lo stadio finale di estrazione elettrolitica ? preceduto da una serie di reazioni di conversione del biossido e del solfato di piombo in una miscela solubile nel bagno galvanico.
Tali reazioni sono generalmente condotte in soluzioni acquose a temperature relativamente ridotte e senza emissione di fumi. Spesso per? questi metodi di estrazione per via umida non sono in grado di competere vantaggiosamente sul piano economico con i processi pirometallurgici anche perch? non tutti i tenori di piombo vengono recuperati come piombo metallico.
E' stato sorprendentemente trovato che ? possibile recuperare in maniera pressoch? completa il piombo come piombo metallico dai materiali piombiferi provenienti dagli accumulatori esausti senza emissioni di fumi tossici, ricorrendo ad una serie di operazioni che comprendono la complessazione di piombo.
In accordo con la presente invenzione, i tenori di piombo provenienti dagli accumulatori esauriti devono subire un trattamento preliminare che di fatto consenta di recuperare tutto il piombo presente in forma ossidata come piombo metallico per elettrodeposizione. Tra i materiali piombiferi che vengono infatti recuperati dalle batterie per frantumazione secondo il metodo tradizionale, oltre al rottame di piombo metallico separabile per setacclamento, come costituenti principali figurano gli ossidi di piombo (monossido e biossido) ed il solfato di piombo oltre a quantit? minori di piombo metallico. Specificamente il biossido di piombo sotto tale forma non ? recuperabile per elettrodeposizione non essendo solubile nei comuni elettroliti
Per avere quindi un recupero totale del piombo come piombo metallico ? necessario in prima istanza trasformare il biossido di piombo.
Rispetto ai tradizionali processi pirometallurg?ci, per mezzo della presente invenzione si ? trovato che ? possibile recuperare tutto il piombo proveniente dai fanghi delle batterie esauste senza generare nel contempo emissione di fumi tossici o polveri volatili.
La presente invenzione consiste nel sottoporre in forma preliminare i fanghi provenienti dalle batterie esauste a riduzione per via umida impiegando anidride solforosa o dei solfiti o bisolfiti alcalini in particolare di sodio o di ammonio. In questo modo ? possibile trasformare senza riscaldamento i tenori di piombo biossido inizialmente presenti in composti di piombo suscettibili di essere solubilizzati per mezzo di adeguato trattamento.
La riduzione per via umida del biossido di piombo inizialmente presente pu? essere vantaggiosamente effettuata con quantit? equimolari (o lievemente superiori) di solfito ammonico o sodico, a temperatura ambiente, per tempi brevi (circa trenta minuti). A seguito di tale riduzione per via umida il biossido di piombo viene completamente trasformato in piombo solfato.
Effettuata la riduzione del biossido di piombo, tutto il piombo inizialmente presente in forma ossidata nei fanghi provenienti dalle batterie esauste risulta presente essenzialmente come piombo monossido o come piombo solfato che, essendo insolubili, possono essere recuperati per mezzo di una semplice separazione solido-liquido.
In accordo con la presente invenzione ? opportuno a questo punto solubilizzare tutta la fase solida proveniente da suddetta separazione solido-liquido impiegando degli opportuni complessanti. Tali complessanti, prefer?bilmente di tipo organico, sono in grado di trasformare tutto il piombo essenzialmente presente in forma insolubile come piombo monossido o piombo solfato in complessi di piombo solubili nel mezzo di reazione. A complessazione avvenuta quindi tutto il piombo inizialmente presente come composto nei fanghi provenienti dalle batterie esauste ? presente in una forma solubile che ha il grande vantaggio di poter essere direttamente impiegata per l'elettrodeposizione del piombo.
Per effettuare la reazione di complessazione, indipendentemente dal tenore di piombo totale, si pu? preferibilmente lavorare a temperatura ambiente, con dei rapporti elevati di complessante rispetto al piombo, detto rappoprto essendo fino a 60 moli per mole di Pb, con dei tempi di reazione molto modesti (comunque non superiori a due ore). Tra i vari complessanti, preferibilmente di tipo organico, che si possono impiegare in accordo con la presente invenzione, particolarmente convenienti si sono dimostrati gli acetati alcalini o alcalino terrosi o d'ammonio.
La soluzione contenente il piombo complessato viene sottoposta ad una operazione di elettrodeposizione, ottenendo Pb al catodo; l'elettrolita viene quindi privato dei solfati ivi contenuti con tecniche note e la soluzione priva di solfati viene riciclata allo stadio di complessazione.
Il metodo in accordo con la presente invenzione comprende in sostanza i seguenti stadi:
a) separazione meccanica dei fanghi e delle paste solfatate ed ossidate alla maggior parte della massa metallica;
b) riduzione per via umida del biossido di piombo contenuto nella miscela mediante un composto di zolfo tetravalente;
c) separazione della fase solida ottenuta in (b), sostanzialmente costituita da monossido di piombo e solfato di piombo, dalla fase liquida;
d) solubilizzazione della fase solida mediante un complessante costituito da un acetato alcalino, o alcalino terroso, oppure da acetato ammonico;
e) elettrodeposizione di parte del piombo metallico dalla soluzione ottenuta in (d);
Claims (3)
1) Metodo per il recupero dei tenori di piombo dagli accumulatori esauriti comprendente la separazione dei fanghi e delle paste solfatate ed ossidate dalla maggior parte della massa metallica, la riduzione per via umida del biossido di piombo contenuto nella miscela, la separazione della fase solida costituita da monossido di piombo e solfato di piombo e l'elettrodeposizione del piombo caratterizzato dal fatto che la riduzione per via umida avviene mediante un composto dello zolfo tetravalente e che la soluzione sottoposta ad elettrodeposizione ? una soluzione acquosa contenente la fase solida costituita da monossido di piombo e solfato di piombo complessata con un agente complessante, l'elettrolita essendo quindi privato dei solfati, e riciclato alla complessazione.
2) Metodo come da rivendicazione 1 dove il complessante ? scelto tra gli acetati alcalini, alcalino-terrosi ed acetato d?ammonio.
3) Metodo come da rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che il composto dello zolfo tetravalente ? scelto tra l'anidride solforosa, i bisolfiti e solfiti alcalini e d'ammonio.
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