JP2013500566A - Method for reclaiming lead in the form of high purity lead compounds from recovered electrode paste slime or lead ore of waste lead-acid batteries - Google Patents

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Abstract


【課題】 新規な鉛再生方法を提供する。
【解決手段】 (a)酢酸ナトリウム、酢酸カリウム又は酢酸アンモニウム水溶液に不純鉛含有材料を懸濁させ、(b)この懸濁液に、全鉛酸化物をアセテート塩溶液に可溶性の硫酸鉛に変換させるのに十分な量の硫酸を添加し、かつ、この懸濁液に、全二酸化鉛を、硫酸により最終的に可溶性硫酸鉛に変換される酸化鉛に変換するのに適合する、過酸化水素又は亜硫酸塩の何れかを徐々に添加するか、又はこの懸濁液中に無水亜硫酸を吹き込み、(c)溶解された硫酸鉛を含有する明澄なアセテート塩溶液を、全ての未溶解化合物及び不純物を含有する固相残留物から分離し、(d)高純度の炭酸鉛/オキシ炭酸鉛又は酸化鉛若しくは水酸化鉛をそれぞれ沈殿させ、一方、アセテート塩溶液に可溶性のカチオンの硫酸塩を生成させるために、硫酸鉛の分離溶液に、硫酸鉛溶解性溶液のアセテート塩と同じカチオンの炭酸塩又は水酸化物の何れかを添加し、(e)アセテート塩と同じカチオンの硫酸塩も含有するアセテート塩溶液から、沈殿高純度鉛化合物を分離することからなる鉛再生方法。
【選択図】 図1

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a new lead recycling method.
SOLUTION: (a) Impure lead-containing material is suspended in an aqueous solution of sodium acetate, potassium acetate or ammonium acetate; (b) In this suspension, all lead oxide is converted into lead sulfate soluble in an acetate salt solution. Hydrogen peroxide, added to a sufficient amount of sulfuric acid, and adapted to convert total lead dioxide into lead oxide which is finally converted to soluble lead sulfate by sulfuric acid. Or slowly add either sulfite, or blow anhydrous sulfite into this suspension, and (c) add a clear acetate salt solution containing dissolved lead sulfate to all undissolved compounds and Separated from solid phase residues containing impurities, (d) precipitates high purity lead carbonate / lead oxycarbonate or lead oxide or lead hydroxide, respectively, while forming soluble cation sulfate in acetate salt solution Lead sulfate separation solution to Add either carbonate or hydroxide of the same cation as the acetate salt of the lead sulfate-soluble solution, and (e) precipitate high purity lead from an acetate salt solution containing the same cation sulfate as the acetate salt. A method for regenerating lead comprising separating compounds.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、廃棄鉛蓄電池(バッテリー)の回収電極ペーストスライム又は鉛鉱石のような夾雑混合物から高純度鉛化合物を再生する技術に関する。       The present invention relates to a technology for regenerating a high-purity lead compound from a contaminated mixture such as a recovery electrode paste slime or lead ore of a waste lead-acid battery (battery).

従来、古くから行われてきた廃棄鉛蓄電池の回収電極ペーストスライム又は鉛鉱石から有用な鉛含有物を再生する方法は焼鉱法に基づくものであったが、特許文献1には、ほぼ完全な湿式処理に基づく新規な方法が開示されている。特許文献1に開示された方法は、有害残留物の廃棄量が激減され、試薬類を効率的に使用しながら高純度の炭酸鉛を高収率で生産できる廃棄鉛蓄電池の回収電極ペーストスライム又は鉛鉱石の湿式処理方法からなる。にも拘わらず、新規なバッテリーペーストの製造用に再生鉛を使用するためには、炭酸鉛を約400〜450℃の温度に加熱することにより、炭酸鉛を酸化鉛に分解させなければならない。この方法はエネルギー消費量が莫大なため高コストである。       Conventionally, a method of regenerating useful lead-containing material from a recovery electrode paste slime or lead ore of a waste lead storage battery that has been performed for a long time has been based on a calcination method. A novel method based on wet processing is disclosed. In the method disclosed in Patent Document 1, the amount of hazardous residue discarded is drastically reduced, and the recovery electrode paste slime of a waste lead storage battery that can produce high-purity lead carbonate in a high yield while using reagents efficiently. It consists of a wet processing method for lead ore. Nevertheless, in order to use recycled lead for the manufacture of new battery pastes, the lead carbonate must be decomposed into lead oxide by heating the lead carbonate to a temperature of about 400-450 ° C. This method is costly due to the huge energy consumption.

特許文献1に開示された方法によれば、電極ペーストスライム又は微粉砕され、最終的に予備処理された鉛鉱石の形の出発原料を硫酸と異なる酸で侵出し、過酸化水素又はその他の還元剤若しくは出発原料中に含まれているかもしれない二酸化鉛及び硫酸を添加する。硫酸は全ての鉛化合物を不溶性の硫酸鉛に変換する。この不溶性の硫酸鉛はその他の不溶性物質と共に分離され、そして、その後、可溶化剤の水溶液中に選択的に溶解される。硫酸鉛の分離された明澄溶液に、鉛のカーボネート/オキシカーボネート沈殿用のカーボネート塩を添加する。       According to the method disclosed in US Pat. No. 6,057,089, starting materials in the form of electrode paste slime or finely ground and finally pretreated lead ore are leached with an acid different from sulfuric acid, and hydrogen peroxide or other reductions are made. Add lead dioxide and sulfuric acid that may be contained in the agent or starting material. Sulfuric acid converts all lead compounds to insoluble lead sulfate. This insoluble lead sulfate is separated with other insoluble materials and then selectively dissolved in an aqueous solution of a solubilizer. The carbonate solution for precipitation of lead carbonate / oxycarbonate is added to the separated clear solution of lead sulfate.

最後にカーボネートを酸化鉛に変換するために必要なエネルギーの他に、夾雑出発原料の酸侵出ステップに多大なコストが掛かるばかりか、処理プラントも複雑になる。       Finally, in addition to the energy required to convert carbonate to lead oxide, the acid leaching step of the contaminated starting material is not only costly, but also the processing plant is complicated.

特表2010-516891号公報(PCT/IT2008/000022)Special Table 2010-516891 (PCT / IT2008 / 000022)

本発明の目的は、処理容器及び関連する攪拌機、加熱器又は冷却器、濾過器などのプラント構成、処理プラントの複雑性、輸送及びエネルギー費用などに換算される鉛再生コストを大幅に軽減することができ、実現可能であるばかりか効率的な全湿式鉛再生プロセスを著しく効果的に単純化した新規な鉛再生方法を提供することである。       The object of the present invention is to significantly reduce the lead regeneration cost converted to the plant configuration of the processing vessel and related stirrer, heater or cooler, filter, etc., the complexity of the processing plant, transportation and energy costs, etc. It is an object to provide a novel lead regeneration method that can significantly and effectively simplifies the efficient all wet lead regeneration process.

上記の課題を解決するために、酢酸塩の硫酸鉛溶解水溶液中に夾雑出発原料を直接懸濁させ、そして、夾雑出発原料中に存在すると思われる全ての二酸化鉛を酸化鉛に還元するのに適合する過酸化水素又は亜硫酸塩を添加するか若しくは別法として、この懸濁液中に無水亜硫酸を吹き込み、そして、全ての酸化鉛を、選択された溶解溶液中に溶解されたまま残る硫酸鉛に変換するのに適合する硫酸を添加することからなる新規な著しく効率的な鉛再生方法を提供する。       To solve the above problem, the suspended starting material is suspended directly in an aqueous solution of acetate in lead sulfate, and all the lead dioxide that appears to be present in the contaminated starting material is reduced to lead oxide. Add suitable hydrogen peroxide or sulfite, or alternatively blow sulfurous anhydride into this suspension, and leave all lead oxide dissolved in the selected lysis solution A new and highly efficient lead regeneration method comprising adding sulfuric acid compatible with conversion to

次いで、溶解された硫酸鉛を含有する明澄溶液を固相残留物から分離させる。固相残留物は夾雑出発原料中に含有された全ての非溶解不純物を含有する。       The clear solution containing dissolved lead sulfate is then separated from the solid phase residue. The solid phase residue contains all undissolved impurities contained in the contaminated starting material.

処理されるべき夾雑出発原料の起源に応じて、硫酸鉛溶解酢酸塩溶液から分離された全ての不溶性物質の固相と共に、オキシスルフェートのような特定の鉛化合物又は酢酸塩溶液に溶解されないであろうその他の酸化物が存在することがある。       Depending on the origin of the contaminated starting material to be treated, it must not be dissolved in a specific lead compound or acetate solution, such as oxysulfate, with a solid phase of any insoluble material separated from the lead sulfate dissolved acetate solution. There may be other oxides that may be present.

酢酸塩溶液により溶解されないこれら化合物の鉛であっても、経済学的に検討されるか又はそうすべきことが望まれる他の理由があれば、最終的に再生させることができる。これは、不純物及び鉛の不溶性化合物からなる分離固相を、これらの化合物を分解し、可溶性亜ナマリ酸塩に変換する酢酸塩の同じカチオン(陽イオン)の水酸化物の濃厚溶液中に懸濁させることにより行うことができる。亜ナマリ酸塩は温水酸化物溶液に溶解し、次いで、残った不溶性不純物から分離させることができる。従前に分離された不純物の固相から分離された残留鉛を含有する水酸化物溶液を、硫酸鉛含有酢酸塩水溶液中に導入し、酢酸塩と同じカチオンの水酸化物を導入し、酢酸塩水溶液中に硫酸鉛として含有される鉛を酸化鉛又は水酸化鉛として沈殿させる。       Even the lead of these compounds that are not dissolved by the acetate solution can eventually be regenerated if there are other reasons that are considered economically or that it is desirable to do so. This suspends a separated solid phase consisting of insoluble compounds of impurities and lead in a concentrated solution of hydroxide of the same cation (cation) of acetate that decomposes these compounds and converts them to soluble namalidate. This can be done by turbidity. Numarite can be dissolved in the hot hydroxide solution and then separated from the remaining insoluble impurities. A hydroxide solution containing residual lead separated from a solid phase of impurities previously separated is introduced into a lead sulfate-containing acetate aqueous solution, a hydroxide having the same cation as the acetate is introduced, and the acetate salt is introduced. Lead contained in the aqueous solution as lead sulfate is precipitated as lead oxide or lead hydroxide.

次いで、明澄な硫酸鉛溶液からの高純度鉛化合物の沈殿は、(1)特許文献1に開示された方法で企図されるような、鉛の不溶性カーボネート/オキシカーボネートの沈殿用に硫酸鉛を選択的に溶解させるために使用される酢酸塩の同じカチオンのカーボネートを溶液に添加するか、又は(2)一層好ましくは、別実施態様により、カーボネート塩の代わりに、硫酸鉛の明澄な溶液に、沈殿浴の温度に応じて、鉛の酸化物又は水酸化物の何れかの沈殿を起こさせるための選択的に溶解された硫酸鉛について使用される酢酸塩の同じカチオンの水酸化物を添加することにより行われる。斯くして、最終的にカーボネートをオーブン(加熱炉)中で加熱することにより再生炭酸鉛を酸化鉛に変換させなければならないような余計な負担が避けられる。       Next, precipitation of the high purity lead compound from the clear lead sulfate solution (1) lead sulfate for precipitation of lead insoluble carbonate / oxycarbonate as contemplated by the method disclosed in US Pat. The same cationic carbonate of acetate used for selective dissolution is added to the solution, or (2) more preferably, according to another embodiment, a clear solution of lead sulfate instead of carbonate salt Depending on the temperature of the precipitation bath, the same cationic hydroxide of the acetate used for the selectively dissolved lead sulfate to cause precipitation of either lead oxide or hydroxide. This is done by adding. Thus, the extra burden of having to convert the regenerated lead carbonate to lead oxide by finally heating the carbonate in an oven is avoided.

本発明者らは、沈殿を起こさせるためにカーボネート又は水酸化物を使用するか否かに拘わらず、溶液中の全ての鉛の高純度鉛化合物としての沈殿が実際に完全であることを発見した。従って、アセテート溶液からの高純度鉛化合物の固相の分離は、夾雑出発原料が懸濁されている同じアセテート溶液から行われる。       The inventors have found that the precipitation of all lead in solution as a high purity lead compound is indeed complete, whether or not carbonate or hydroxide is used to cause precipitation. did. Thus, the solid phase separation of the high purity lead compound from the acetate solution is performed from the same acetate solution in which the contaminating starting material is suspended.

アセテート塩の明澄な溶液は、硫酸鉛を選択的に溶解させるために使用されたアセテート塩の同じカチオンのスルフェートが徐々に増加していくが、硫酸ナトリウムの濃度が飽和点以下に維持されている限り、夾雑出発原料の懸濁ステップで再使用できる。明澄なアセテート塩溶液のスルフェート濃度が飽和点に近づいたら、この溶液を約10℃にまで冷却し、使用されているアセテート塩のカチオンのスルフェートにより構成される固相を選択的に結晶化させ、そして沈殿させる。この固相は濾過により分離される。スルフェートが除かれた明澄なアセテート塩溶液はその後、夾雑出発原料の懸濁浴に再循環させることができる。       A clear solution of acetate salt gradually increases the sulfate of the same cation of the acetate salt used to selectively dissolve lead sulfate, but the concentration of sodium sulfate is maintained below the saturation point. As long as it can be reused in the suspension step of the contaminated starting material. When the sulfate concentration of the clear acetate salt solution approaches the saturation point, the solution is cooled to about 10 ° C. to selectively crystallize the solid phase composed of the sulfate salt of the acetate salt used. And precipitate. This solid phase is separated by filtration. The clear acetate salt solution from which the sulfate has been removed can then be recycled to the contaminated starting material suspension bath.

好ましくは、使用されているアセテート塩のカチオンのスルフェートにより構成される固相を選択的に結晶化させ、そして沈殿させるためにアセテート塩の明澄な溶液を冷却する前に、より広範に市場で受け入れられる副生物として鉛を含まないスルフェート塩を製造するために、溶液冷却前に溶液中の全ての残留鉛イオンを隔離するためのキレート樹脂が充填されたカラムを通してアセテート溶液を濾過する。       Preferably, the solid phase constituted by the sulfate salt of the acetate salt cation used is more widely marketed prior to cooling the clear solution of the acetate salt for selective crystallization and precipitation. To produce a lead-free sulfate salt as an acceptable byproduct, the acetate solution is filtered through a column filled with a chelating resin to sequester all residual lead ions in the solution prior to solution cooling.

以上述べたように、本発明によれば、処理容器及び関連する攪拌機、加熱器又は冷却器、濾過器などのプラント構成、処理プラントの複雑性、輸送及びエネルギー費用などに換算される鉛再生コストを大幅に軽減することができ、実現可能であるばかりか効率的な全湿式鉛再生プロセスを著しく効果的に単純化した新規な鉛再生方法が得られる。       As described above, according to the present invention, the lead regeneration cost converted into the plant configuration of the processing vessel and related stirrer, heater or cooler, filter, etc., the complexity of the processing plant, transportation and energy costs, etc. Can be significantly reduced, and a new lead regeneration method is obtained which significantly and effectively simplifies the efficient all wet lead regeneration process.

本発明の、純粋な炭酸鉛/オキシ炭酸鉛又は純粋な酸化鉛/水酸化鉛の何れかを製造するための、廃棄蓄電池電極スライム又は鉛鉱石から高純度の酸化鉛を再生させる処理の主要ステップのフローシートである。Major steps of the process of regenerating high purity lead oxide from waste storage battery electrode slime or lead ore to produce either pure lead carbonate / lead oxycarbonate or pure lead oxide / lead hydroxide of the present invention This is a flow sheet. 図1のフローシートに従って、純粋な炭酸鉛/オキシ炭酸鉛又は純粋な酸化鉛/水酸化鉛の何れかを製造するための、廃棄蓄電池電極スライム又は鉛鉱石から高純度の酸化鉛を再生させるプラントの概要構成図である。A plant for regenerating high purity lead oxide from waste storage battery electrode slime or lead ore to produce either pure lead carbonate / lead oxycarbonate or pure lead oxide / lead hydroxide according to the flow sheet of FIG. FIG.

以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しながら詳述する。       Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

本発明の方法の第1の実施態様による図1のフローシートを参照する。この実施態様は、最終的には極僅かな適合性しか無いが有用である粉砕廃棄蓄電池から回収された電極ペーストスライム原料又は微粉砕された鉛鉱石(例えば、亜硫酸鉛を硫酸鉛に変換させるために一般的に焙焼される方鉛鉱、硫酸鉛鉱及び低品位な一般的鉱物等)などの処理に特に好適である。夾雑出発固体原料を、例えば、酢酸のナトリウム、アンモニウム、カリウム、尿素、モノ−、ジ−、トリ−エタノールアミン塩などのような、硫酸鉛を溶解させることができる塩の水溶液に懸濁させる。       Reference is made to the flow sheet of FIG. 1 according to a first embodiment of the method of the present invention. This embodiment is ultimately useful for electrode paste slime recovered from pulverized waste storage batteries or finely pulverized lead ores (eg, for converting lead sulfite to lead sulfate, which is useful with very little suitability). Are particularly suitable for the treatment of galena, lead sulfate, low-grade general minerals, etc.) generally roasted. The contaminating starting solid material is suspended in an aqueous solution of a salt capable of dissolving lead sulfate, such as, for example, sodium, ammonium, potassium, urea, mono-, di-, tri-ethanolamine salts of acetic acid.

この懸濁液に、出発原料中に存在する全酸化物をスルフェートに変換するのに必要な量の硫酸と、過酸化水素、亜硫酸塩及び無水亜硫酸から選択される還元剤とを徐々に添加するか、若しくは、懸濁浴中に、(廃棄鉛蓄電池からのスライムの場合のような)出発原料中に含有されるであろう全ての二酸化鉛を酸化鉛に還元するのに必要な量を吹き込む。       To this suspension is gradually added an amount of sulfuric acid necessary to convert all the oxides present in the starting material to sulfate and a reducing agent selected from hydrogen peroxide, sulfite and anhydrous sulfite. Or, in a suspension bath, blow in the amount necessary to reduce all lead dioxide that would be contained in the starting material (as in the case of slime from a waste lead acid battery) to lead oxide. .

従って、図1のプロセスフローシートの第1のステップ(1)では、出発原料の懸濁浴中で下記で詳細に説明するような化学反応が起こる。全ての鉛化合物が、前記の特定の溶解性塩を含有する水溶液に溶解されるスルフェートに変換される反応が同時におこるような化学反応が生起する。       Accordingly, in the first step (1) of the process flow sheet of FIG. 1, a chemical reaction occurs in the starting material suspension bath as described in detail below. A chemical reaction occurs in which all lead compounds are simultaneously converted to sulfate dissolved in an aqueous solution containing the specific soluble salt.

硫酸鉛の溶解により電極ペーストに元々親密に結合していた酸化鉛が遊離され、酸化物が迅速に反応してそれ自体がスルフェートに変換する結果として3PbOPbSO及び4PbOPbSOのようなタイプの化合物を生成するという事実を考慮すれば、下記に記載される反応は、化学変換プロセスの速度の相当な増大を生じる相乗作用の存在を明確に認めさせ得る。前記スルフェートは次いで酢酸ナトリウムなどのようなアセテート塩溶液に溶解し、一方、前記オキシスルフェートの凝固物内に物理的に埋め込まれている二酸化鉛は反応種により一層容易に到達されるようになり、その結果、酸化鉛に一層簡単に還元される。 Is free lead oxide, which was originally intimately bound to the electrode paste by dissolving lead sulfate, the type of compounds such as 3PbOPbSO 4 and 4PbOPbSO 4 as a result of itself oxide reacts rapidly converts to sulfate the In view of the fact that it produces, the reaction described below can clearly recognize the presence of synergy that results in a substantial increase in the rate of the chemical conversion process. The sulfate is then dissolved in an acetate salt solution such as sodium acetate, while lead dioxide physically embedded in the oxysulfate coagulum becomes more easily reached by the reactive species. As a result, it is more easily reduced to lead oxide.

下記の反応は、硫酸鉛が主要成分(約60重量%程度)として夾雑出発原料中に存在し、酢酸ナトリウムの水溶液に溶解される、廃棄蓄電池の電極ペーストスライムからの高純度鉛化合物の再生の一例的実施態様に関する。       In the following reaction, lead sulfate is present as a major component (about 60% by weight) in a contaminated starting material and dissolved in an aqueous solution of sodium acetate. It relates to an exemplary embodiment.

反応1:硫酸鉛の溶解
PbSO(不溶性)+4CHCOONa→PbSOの可溶性錯体
Reaction 1: Lead sulfate dissolved PbSO 4 (insoluble) + 4CH 3 COONa → PbSO 4 soluble complex

反応2:酸化鉛の溶解
2CHCOONa+HSO→2CHCOOH+NaSO
PbO(不溶性)+2CHCOOH→Pb(CHCOOH)(可溶性)+H
Pb(CHCOOH)+NaSO→PbSO(不溶性)+2CHCOONa
PbSO(不溶性)+4CHCOONa→PbSOの可溶性錯体
Reaction 2: Dissolution of lead oxide 2CH 3 COONa + H 2 SO 4 → 2CH 3 COOH + Na 2 SO 4
PbO (insoluble) + 2CH 3 COOH → Pb (CH 3 COOH) 2 (soluble) + H 2 O
Pb (CH 3 COOH) 2 + Na 2 SO 4 → PbSO 4 (insoluble) + 2CH 3 COONa
PbSO 4 (insoluble) + 4CH 3 COONa → soluble complex of PbSO 4

反応3:二酸化鉛の還元及び溶解
2CHCOONa+HSO→2CHCOOH+NaSO
PbO(不溶性)+H→PbO(不溶性)+HO+1/2O
PbO(不溶性)+2CHCOOH→Pb(CHCOOH)(可溶性)+H
Pb(CHCOOH)+NaSO→PbSO(不溶性)+2CHCOONa
PbSO(不溶性)+4CHCOONa→PbSOの可溶性錯体
Reaction 3: Reduction and dissolution of lead dioxide 2CH 3 COONa + H 2 SO 4 → 2CH 3 COOH + Na 2 SO 4
PbO 2 (insoluble) + H 2 O 2 → PbO (insoluble) + H 2 O + 1 / 2O 2
PbO (insoluble) + 2CH 3 COOH → Pb (CH 3 COOH) 2 (soluble) + H 2 O
Pb (CH 3 COOH) 2 + Na 2 SO 4 → PbSO 4 (insoluble) + 2CH 3 COONa
PbSO 4 (insoluble) + 4CH 3 COONa → soluble complex of PbSO 4

(随意)反応4:少量の鉛のような再生用不純物と一緒に分離された夾雑出発原料中に存在する可能性のある不溶性鉛化合物の可溶化
4PbOPbSO(不溶性)+12NaOH→5NaPbO(可溶性)+NaSO+6H
(Optional) Reaction 4: Solubilization of insoluble lead compounds that may be present in contaminated starting materials separated with regenerative impurities such as small amounts of lead 4PbOPbSO 4 (insoluble) + 12NaOH → 5Na 2 PbO 2 ( Soluble) + Na 2 SO 4 + 6H 2 O

一例として、粉砕廃棄鉛蓄電池から回収された電極ペーストスライムを処理するために、37.5重量%〜54.5重量%の範囲内の濃度で水中に溶解された酢酸ナトリウム三水和物の水溶液を申し分無く使用することができる。処理されるべき夾雑出発原料について事前に評価されたように、全ての酸化鉛を硫酸鉛に変換するための化学量論的必要量に対応する量又は化学量論的必要量を丁度越える量の硫酸を添加する。好ましくは、必要量の硫酸が添加された後、この懸濁浴に、出発原料中に含まれる二酸化鉛を還元するための化学量論的必要量に事前に換算された量の過酸化水素を添加する。       As an example, an aqueous solution of sodium acetate trihydrate dissolved in water at a concentration in the range of 37.5 wt% to 54.5 wt% to treat electrode paste slime recovered from ground waste lead acid batteries Can be used perfectly. An amount corresponding to or just exceeding the stoichiometric requirement to convert all lead oxide to lead sulfate, as previously assessed for the contaminating starting material to be processed. Add sulfuric acid. Preferably, after the required amount of sulfuric acid has been added, the suspension bath is charged with an amount of hydrogen peroxide pre-converted to the stoichiometric requirement to reduce lead dioxide contained in the starting material. Added.

特定の容量の溶液内で処理できる電極ペーストの量は、選択された酢酸鉛の溶液への硫酸鉛の可溶化容量及び硫酸の添加量に応じて変化する。アセテート(酢酸)塩溶液の硫酸鉛溶解能力はその塩濃度に応じて変化する。一例として、濃度37.5重量%の酢酸ナトリウム1リットルは硫酸鉛100gを溶解させることができる。酢酸ナトリウムの濃度を増大させることにより、溶解させることができる硫酸鉛の量も正比例して増大する。懸濁浴中で前記反応を実施できる温度は10℃〜沸点の範囲内である。鉛化合物凝集体の崩壊を促進させるために、懸濁液は手桶又はタービンミキサーで撹拌できる。       The amount of electrode paste that can be processed in a particular volume of solution will vary depending on the solubilization capacity of lead sulfate and the amount of sulfuric acid added to the selected lead acetate solution. The ability of an acetate (acetic acid) salt solution to dissolve lead sulfate varies depending on its salt concentration. As an example, 1 liter of sodium acetate having a concentration of 37.5% by weight can dissolve 100 g of lead sulfate. By increasing the concentration of sodium acetate, the amount of lead sulfate that can be dissolved also increases in direct proportion. The temperature at which the reaction can be carried out in the suspension bath is in the range of 10 ° C. to boiling point. The suspension can be stirred by hand or a turbine mixer to facilitate the collapse of the lead compound aggregates.

選択された操作条件(例えば、出発固体原料のタイプ及び微細度、硫酸鉛可溶化塩溶液のタイプ及び濃度、最終的二酸化鉛還元剤の添加、温度、撹拌方法等)の組合せは、全湿式再生方法の第1のステップ(1)の完了に必要な時間に影響する。溶液中の全酸化鉛の硫化に使用される硫酸は、好ましくは、硫酸鉛可溶化溶液を過度に希釈しないために、高濃度を有するべきである。       The combination of selected operating conditions (eg, starting solid raw material type and fineness, lead sulfate solubilized salt solution type and concentration, final lead dioxide reducing agent addition, temperature, agitation method, etc.) is fully wet regenerated Affects the time required to complete the first step (1) of the method. The sulfuric acid used to sulfidize all lead oxide in solution should preferably have a high concentration so as not to over-dilute the lead sulfate solubilizing solution.

多数のパラメータの組合せに応じて変化するが一般的に、6分間〜15分間の範囲内の反応時間が経過したら、例えば、濾過により、固相残留物から、硫酸鉛を含有する澄んだアセテート溶液を分離することができる。従って、全ての不溶性不純物及び不溶性物質は溶液から分離される(図1のフローシートのステップ(2)参照)。       A clear acetate solution containing lead sulfate from a solid phase residue, for example, by filtration, after a reaction time in the range of 6 to 15 minutes has elapsed, which varies depending on the combination of a number of parameters. Can be separated. Accordingly, all insoluble impurities and insoluble materials are separated from the solution (see step (2) of the flow sheet in FIG. 1).

水酸化鉛(白色外観)の形の代わりにPbO(黄色外観)の形で溶液中に存在する全ての鉛を確実に沈殿させるのに十分に高い温度で、図1のフローシートのステップ(3)について企図された好ましい代替法に従って、選択されたアセテート塩の同じカチオン(すなわち、ナトリウム、カリウム又はアンモニアの何れか)の水酸化物を溶液に添加することにより、硫酸鉛の形の出発原料中の概ね全ての鉛成分を含有する明澄アセテート溶液中で行われるその後の反応は、硫酸鉛の溶解度よりも遙かに低い溶解度のために、酸化鉛を選択的に沈殿させる。一般的に、臨界温度は70℃付近である。従って、(何らかの理由で、最終的に酸化鉛に熱的に変換され得る高純度水酸化鉛の回収を望まないならば)沈殿は約72℃〜73℃で実施できる。       Step (3) of the flow sheet of FIG. 1 at a temperature high enough to ensure that all the lead present in the solution is in the form of PbO (yellow appearance) instead of in the form of lead hydroxide (white appearance). In the starting material in the form of lead sulfate by adding a hydroxide of the same cation of the selected acetate salt (ie either sodium, potassium or ammonia) to the solution according to the preferred alternative contemplated for Subsequent reactions conducted in clear acetate solutions containing almost all of the lead component selectively precipitate lead oxide due to its solubility much lower than that of lead sulfate. Generally, the critical temperature is around 70 ° C. Thus, precipitation can be carried out at about 72 ° C. to 73 ° C. (if for some reason it is not desired to recover high purity lead hydroxide that can ultimately be thermally converted to lead oxide).

図1のフローシートのステップ(3)について企図された別の代替法は、硫酸鉛の形で出発原料の概ね全ての鉛成分を含有するアセテート水溶液に、水酸化物の代わりに、選択されたアセテート塩と同じカチオン(すなわち、ナトリウム、カリウム又はアンモニアの何れか)のカーボネートを添加することからなる。これにより、炭酸鉛又は炭酸鉛とオキシ炭酸鉛の混合物が選択的に沈殿される。その理由は、これらの溶解度が硫酸鉛の溶解度よりも著しく低いからである。この代替法では、沈殿は室温〜沸点の範囲内からなる任意の温度で行わせることが出来る。       Another alternative contemplated for step (3) of the flow sheet of FIG. 1 was chosen instead of hydroxide in an aqueous acetate solution containing almost all the lead component of the starting material in the form of lead sulfate. It consists of adding a carbonate of the same cation as the acetate salt (ie either sodium, potassium or ammonia). This selectively precipitates lead carbonate or a mixture of lead carbonate and lead oxycarbonate. The reason is that their solubility is significantly lower than that of lead sulfate. In this alternative method, precipitation can occur at any temperature comprised between room temperature and boiling point.

ステップ(3)の反応が完了したら、図1のフローシートのステップ(4)において、濾過することにより溶液から沈殿酸化鉛又は水酸化鉛若しくはカーボネート/オキシカーボネートを分離させる。一方、不溶性酸化物(又は水酸化物)若しくはカーボネート(又はオキシカーボネート)として鉛を沈殿させるために使用した水酸化物のカチオンのスルフェート又はカーボネートは溶液中に留まる。       When the reaction of step (3) is completed, in step (4) of the flow sheet of FIG. 1, the precipitated lead oxide or lead hydroxide or carbonate / oxycarbonate is separated from the solution by filtration. On the other hand, the hydroxide cation sulfate or carbonate used to precipitate lead as an insoluble oxide (or hydroxide) or carbonate (or oxycarbonate) remains in solution.

アセテート塩と同じカチオンを含有する明澄なアセテート溶液は、スルフェート含量が飽和点(この飽和点は硫酸鉛の溶解化塩溶液のタイプ及び加工条件に応じて変化する)以下に維持されている限りは、本発明のプロセスの硫酸鉛(ステップ(1)参照)の選択的溶解の懸濁浴に統合的に再循環(リサイクル)させることができる。       A clear acetate solution containing the same cation as the acetate salt, as long as the sulfate content is maintained below the saturation point (this saturation point varies depending on the type and processing conditions of the dissolved salt solution of lead sulfate) Can be integratively recycled (recycled) into the selective dissolution suspension bath of lead sulfate (see step (1)) of the process of the present invention.

言うまでもなく、酸化鉛又は水酸化鉛若しくはカーボネート/オキシカーボネートと共に過剰量のスルフェート塩が沈殿することは防止しなければならない。従って、過剰量のスルフェート塩は、好ましくは、飽和点に接近する前(図1のフローシートのステップ(8)参照)に、溶液から最終的に除去されなければならない。これは簡単に行うことができる。例えば、スルフェートの選択的結晶化及びアセテート溶液からのその分離のために使用される対応するアセテート塩の温度と異なるスルフェート塩(すなわち、硫酸ナトリウム、硫酸カリウム又は硫酸アンモニウム)の温度で異なる溶解度を利用することにより行われる。       Needless to say, precipitation of excess sulfate salts with lead oxide or lead hydroxide or carbonate / oxycarbonate must be prevented. Therefore, the excess sulfate salt should preferably be finally removed from the solution before approaching the saturation point (see step (8) of the flow sheet of FIG. 1). This can be done easily. For example, utilizing different solubilities at the temperature of the sulfate salt (ie, sodium sulfate, potassium sulfate or ammonium sulfate) different from the temperature of the corresponding acetate salt used for selective crystallization of the sulfate and its separation from the acetate solution. Is done.

可溶化塩水溶液の濃度及び硫酸鉛を可溶化塩水溶液に溶解させるときの温度は必須要件的パラメーターではない。なぜなら、これらのパラメーターは、前記の反応を完了するのに必要な時間及び可溶化塩水溶液に溶解させるべき硫酸鉛の品質に殆ど影響を与えないからである。実際、溶解された鉛が酸化物又は水酸化物若しくはカーボネート/オキシカーボネートとして沈殿された後、可溶化溶液は再循環される。従って、再循環溶液で操業する場合、所定品質の硫酸鉛を完全に溶解させるためには可溶化溶液を何回も再循環(リサイクル)しなければならない。       The concentration of the solubilized salt aqueous solution and the temperature at which lead sulfate is dissolved in the solubilized salt aqueous solution are not essential parameters. This is because these parameters have little effect on the time required to complete the reaction and the quality of lead sulfate to be dissolved in the aqueous solubilized salt solution. In fact, after the dissolved lead has been precipitated as oxide or hydroxide or carbonate / oxycarbonate, the solubilized solution is recycled. Therefore, when operating with a recirculating solution, the solubilized solution must be recirculated (recycled) many times to completely dissolve the lead sulfate of a given quality.

本発明の方法は、3種類の主要鉛化合物(すなわち、硫酸鉛、酸化鉛及び二酸化鉛)の量が約2重量%の可変性範囲内までの平均値付近で変動する電極ペーストスライムの処理に著しく好適であることが証明された。この主要鉛化合物の量の変動は実際問題として、夾雑出発原料中に存在する全ての鉛酸化物をスルフェートに変換するために必要な硫酸溶液の量を正確に計算することを妨げる。       The method of the present invention is suitable for the treatment of electrode paste slime in which the amount of the three main lead compounds (ie, lead sulfate, lead oxide and lead dioxide) varies around an average value up to a variability range of about 2% by weight. It proved to be extremely suitable. This variation in the amount of major lead compounds, as a practical matter, hinders accurate calculation of the amount of sulfuric acid solution required to convert all the lead oxide present in the contaminated starting material to sulfate.

それにも拘わらず、本発明の方法を実施する際に、化学量論的に必要な量よりも過剰量の硫酸が添加されると、選択されたアセテート塩と同じカチオンの水酸化物又はカーボネートを添加することにより純粋な鉛化合物を沈殿させた後、硫酸鉛の沈殿に関して厳密な量に較べて、添加化合物のカーボネートのスルフェートが過剰量生成される。その理由は、溶液中に遊離硫酸が存在するためである。これとは逆に、化学量論的に必要な量よりも過小量の硫酸が添加されると、酸化物のスルフェートへの変換は不完全になり、その結果、固形不純物を分離した時に、残留量の酸化物がアセテート溶液中に未溶解状態のまま残ってしまう。このような事態が図らずも起こってしまった場合、分離固相を単に懸濁浴に再導入するだけでよく、過剰量の硫酸を導入することにより最終的にスルフェートに変換させることができる。       Nevertheless, when carrying out the process of the present invention, if an excess of sulfuric acid is added than is stoichiometrically required, a hydroxide or carbonate of the same cation as the selected acetate salt is obtained. After precipitation of the pure lead compound by addition, an excess of carbonate sulfate of the addition compound is produced compared to the exact amount for precipitation of lead sulfate. The reason is that free sulfuric acid exists in the solution. Conversely, if an amount of sulfuric acid that is less than the stoichiometrically required amount is added, the conversion of the oxide to sulfate will be incomplete, so that when solid impurities are separated, A quantity of oxide remains undissolved in the acetate solution. If such a situation occurs unintentionally, the separated solid phase may simply be reintroduced into the suspension bath, and finally converted to sulfate by introducing an excessive amount of sulfuric acid.

明澄なアセテート塩溶液中のスルフェート濃度が飽和点に接近したら、連続的に又は断続的に、溶液をキレート樹脂が充填されたカラムを通して濾過し、全ての残留鉛イオンは溶液中に隔離しておく(図1のフローシートのステップ(5)参照)。次いで、この溶液を約10℃にまで冷却し、使用されたアセテート塩のカチオンのスルフェートにより構成される結晶固相を沈殿させる(図1のフローシートのステップ(6)参照)。次いで、この固相を濾過することにより回収する(図1のフローシートのステップ(7)参照)。その後、スルフェート塩を含まない明澄なアセテート塩溶液を夾雑出発原料の懸濁浴に再循環させ、一方、鉛を含有しないスルフェート塩は市場価値のある副生物として利用される。       When the sulfate concentration in the clear acetate salt solution approaches the saturation point, the solution is filtered continuously or intermittently through a column packed with a chelating resin to isolate all residual lead ions in the solution. (See step (5) of the flow sheet in FIG. 1). The solution is then cooled to about 10 ° C. to precipitate a crystalline solid phase composed of the sulfate salt of the used acetate salt (see step (6) of the flow sheet in FIG. 1). The solid phase is then recovered by filtration (see step (7) of the flow sheet in FIG. 1). The clear acetate salt solution without sulfate salts is then recycled to the contaminated starting material suspension bath, while lead-free sulfate salts are utilized as a marketable by-product.

金属当量として表すと72%の鉛含量を有する回収乾燥電極ペーストスライム80gを撹拌しながら、83℃の温度で、濃度94重量%〜96重量%の濃硫酸12.2gを添加しながら、濃度37.5重量%の酢酸ナトリウム三水和物の水溶液1000mLで処理した。続いて、濃度32重量%の過酸化水素を懸濁液に(約10分間かけて滴下するように)ゆっくりと添加し、懸濁液の更なる明澄化が見られなくなるまで添加し続けた。       Expressed as a metal equivalent, 80 g of recovered dry electrode paste slime having a lead content of 72% is stirred, and at a temperature of 83 ° C., 12.2 g of concentrated sulfuric acid having a concentration of 94 wt. Treated with 1000 mL of an aqueous solution of 5 wt% sodium acetate trihydrate. Subsequently, a concentration of 32% by weight of hydrogen peroxide was slowly added to the suspension (as added dropwise over about 10 minutes) and continued to be added until no further clarification of the suspension was observed. .

次いで、温懸濁液を濾過し、固相を分離した。この固相は、不溶性鉛化合物及び鉛化合物凝固物、電極グリッドフラグメント及び電極ペーストを形成するために使用される様々な添加物{例えば、カーボンブラック、硫酸バリウム、ファイバー及び不純物(例えば、砂、プラスチック材料等)など}により構成されている。この鈍色固相の量は、乾燥電極ペーストの固体塊の重量を基準にして約4〜12%であった。       The warm suspension was then filtered to separate the solid phase. This solid phase contains various additives used to form insoluble lead compounds and lead compound coagulates, electrode grid fragments and electrode pastes {eg carbon black, barium sulfate, fibers and impurities (eg sand, plastics). Material) etc.}. The amount of this obtuse solid phase was about 4-12% based on the weight of the solid mass of the dry electrode paste.

硫酸鉛を含有する濾過された明澄な溶液に83℃で水酸化ナトリウムを撹拌しながら添加し、酸化鉛の形の鉛がほぼ完全に沈殿されるまで添加し続けた。その後、懸濁液を濾過し、酢酸ナトリウムの可溶化溶液から沈殿物を分離した。この可溶化溶液はこの時点で硫酸ナトリウムを大量に含み、溶液中の硫酸ナトリウムの含量が飽和点以下に維持されている限り、撹拌硫酸鉛溶解浴に再循環させた。       Sodium hydroxide was added to the filtered clear solution containing lead sulfate at 83 ° C. with stirring, and continued to be added until lead in the form of lead oxide was almost completely precipitated. The suspension was then filtered to separate the precipitate from the sodium acetate solubilized solution. This solubilized solution contained a large amount of sodium sulfate at this point and was recycled to the stirred lead sulfate dissolution bath as long as the sodium sulfate content in the solution was maintained below the saturation point.

酢酸ナトリウム溶液中の硫酸ナトリウム含量が飽和限界に接近してきたら、例えば、Chelex-100又はDowex A-1の商品名で市販されているキレート樹脂が充填されたカラムを通してこの溶液を濾過する。前記以外の樹脂も当然使用できる。樹脂充填材はスルフェート溶液中に残留物として存在する極微量の鉛イオンであってもほぼ完全に隔離した。       When the sodium sulfate content in the sodium acetate solution approaches the saturation limit, the solution is filtered, for example, through a column packed with a chelating resin marketed under the trade name Chelex-100 or Dowex A-1. Of course, resins other than those described above can also be used. The resin filler was almost completely sequestered even with trace amounts of lead ions present as a residue in the sulfate solution.

続いて、精製スルフェート溶液(実際的に鉛不含有)をゆっくりと撹拌しながら10℃にまでゆっくりと冷却し、硫酸ナトリウムにより構成される結晶質固相を沈殿させた。次いで、懸濁液を濾過することにより結晶質固相を回収し、一方、明澄な溶液は硫酸鉛の溶解浴へ再循環させた。       Subsequently, the purified sulfate solution (actually lead-free) was slowly cooled to 10 ° C. with slow stirring to precipitate a crystalline solid phase composed of sodium sulfate. The crystalline solid phase was then recovered by filtering the suspension, while the clear solution was recycled to the lead sulfate dissolution bath.

濾過された酸化鉛を脱イオン水で厳密に濯ぎ、重量が一定に達するまで、160℃で乾燥させた。       The filtered lead oxide was rinsed strictly with deionized water and dried at 160 ° C. until the weight reached a constant.

分離された鈍色固相を濃度40重量%の水酸化ナトリウムに50℃で15分間かけて懸濁させた。分離された明澄な液相を、明澄なアセテート溶液に導入した。このアセテート溶液も、亜ナマリ酸ナトリウムとして溶液中に存在する鉛自体も酸化鉛(又は水酸化鉛)に変換されるという事実を考慮して、(好ましい実施態様によれば)酸化鉛又は水酸化鉛として溶液中の全ての鉛を沈殿させるために必要な量の水酸化ナトリウムの一部として、硫酸鉛を含有する。       The separated pale solid phase was suspended in sodium hydroxide having a concentration of 40% by weight at 50 ° C. for 15 minutes. The separated clear liquid phase was introduced into the clear acetate solution. In view of the fact that this acetate solution also converts lead itself present in the solution as sodium namalite to lead oxide (or lead hydroxide) (according to a preferred embodiment) lead oxide or hydroxide. It contains lead sulfate as part of the amount of sodium hydroxide required to precipitate all the lead in solution as lead.

試験の終了時点で、下記の質量バランスが記録された。       At the end of the test, the following mass balance was recorded.

実験に使用された回収電極ペーストの量80gのうち、金属鉛と外来物質(例えば、砂、カーボンブラック、硫酸バリウム及び少量のその他の物質)を含有する鈍色の不溶性物質4gが存在した。       Of the 80 g of recovered electrode paste used in the experiment, there was 4 g of an obtuse insoluble substance containing metallic lead and foreign substances (eg sand, carbon black, barium sulfate and a small amount of other substances).

回収可能な酸化鉛の計算上の最大量は62.05gであり、一方、有効に回収された酸化鉛の量は62.03gであった。従って、回収収率は99.96%であった。       The calculated maximum amount of lead oxide that was recoverable was 62.05 g, while the amount of lead oxide that was effectively recovered was 62.03 g. Therefore, the recovery yield was 99.96%.

回収された固体生成物を化学分析したところ、この固体生成物は純度99.99%のPbOによりもっぱら構成されており、一方、最終的に回収された硫酸ナトリウムの純度は約99.90%であることが確認された。       Chemical analysis of the recovered solid product revealed that this solid product was exclusively composed of 99.99% pure PbO, while the final recovered sodium sulfate had a purity of about 99.90%. It was confirmed that there was.

下記の表1は、前記の実施例1のプロセスの他の例示的実施例2〜4の関連実験条件、特性及び結果を要約して示す。しかし、表示された代替条件及び得られた結果は、粉砕廃棄蓄電池から回収された同じロットの電極ペーストを常に出発原料として使用した。       Table 1 below summarizes the relevant experimental conditions, characteristics and results of other exemplary Examples 2-4 of the process of Example 1 above. However, the indicated alternative conditions and the results obtained always used the same lot of electrode paste recovered from the pulverized waste storage battery as the starting material.

表1

実施例 硫酸鉛溶解 反応時間 沈殿用 得られた精製 収 率
番 号 溶 液 及び温度 化合物 鉛化合物
2 濃度37.5重量% 10分間 NaOH Pb(OH) 99.94
酢酸ナトリウム 65℃
1000mL

3 濃度40.0重量% 8分間 NaOH PbO 99.95
酢酸ナトリウム 90℃
1000mL

4 濃度40.0重量% 12分間 NaCO PbCO 99.91
酢酸ナトリウム 45℃
1000mL
Table 1

Examples Lead sulfate dissolution Reaction time For precipitation Obtained purification yield
No. Solution and temperature compound lead compound %
2 Concentration 37.5 wt% 10 min NaOH Pb (OH) 2 99.94
Sodium acetate 65 ° C
1000mL

3 Concentration 40.0% by weight 8 minutes NaOH PbO 99.95
Sodium acetate 90 ° C
1000mL

4 concentration 40.0% by weight 12 minutes Na 2 CO 3 PbCO 3 99.91
Sodium acetate 45 ° C
1000mL

(完全湿式法により直接生成されたか、又は完全湿式法により生成された炭酸鉛/オキシ炭酸鉛を加熱することにより得られたかに拘わらず)酸化鉛は新たな蓄電池用の電極ペーストを製造するのに完全に好適である。       Lead oxide produces a new storage battery electrode paste (whether produced directly by a fully wet process or by heating lead carbonate / lead oxycarbonate produced by a fully wet process). Are perfectly suitable.

鉛鉱石又は鉛鉱石混合物を出発原料として使用する本発明の方法の実施は前記実施態様と殆ど同様に行うことができる。必須の事前ステップは鉱石内に存在する鉛の全ての異なる塩を出来るだけ多く硫酸鉛又は酸化鉛に変換することである。例えば、最も一般的な鉛鉱石である方鉛鉱の場合、一般的技術である焙焼技術により、亜硫酸鉛が硫酸鉛に酸化されるまで、鉱石を空気中で加熱しなければならない。その他の一般的鉱石である硫酸鉛鉱は、それ自体が既に硫酸鉛により構成されているので、事前処理は全く不要である。言うまでも無く、鉱石はこれらの加工を容易にするために、微粉砕されなければならない。       Implementation of the method of the present invention using lead ore or a mixture of lead ores as starting materials can be carried out in much the same way as in the previous embodiment. An essential pre-step is to convert as much as possible all the different salts of lead present in the ore to lead sulfate or lead oxide. For example, in the case of galena, which is the most common lead ore, the ore must be heated in air until lead sulfite is oxidized to lead sulfate by a common technique of roasting. Other common ores, such as lead sulfate ore, are already composed of lead sulfate, so no pretreatment is required. Needless to say, the ore must be pulverized to facilitate these processes.

図2は、廃棄蓄電池の回収電極ペースト又は出来るだけ多くの鉛化合物を硫酸鉛に変換させるための事前処理が施された微粉砕鉛鉱石から高純度化合物の形で可変鉛を再生する工業用プラントの一例のブロック図である。       Figure 2 shows an industrial plant that regenerates variable lead in the form of high-purity compounds from finely pulverized lead ores that have been pretreated to convert the waste electrode storage electrode paste or as much lead compound as possible to lead sulfate. It is a block diagram of an example.

図2のブロック図は前記の加工代替法の多数の実施態様に関する例示を提供する。但し、図2のブロック図では、アセテート塩の選択カチオンとして、また、各種代替法により鉛の所望の純粋化合物の沈殿用に添加される代替化合物の選択カチオンとして共通してナトリウムが例示されている。       The block diagram of FIG. 2 provides an illustration of a number of embodiments of the processing alternative described above. However, in the block diagram of FIG. 2, sodium is commonly exemplified as the selective cation of the acetate salt and the alternative cation of the alternative compound added for precipitation of the desired pure compound of lead by various alternative methods. .

操業する場合、プラントは必ず3個の攪拌機と温度制御反応器が必要である。夾雑出発原料がアセテート塩水溶液に懸濁される第1の反応器RAC(1)には、夾雑出発原料の不溶性不純物により構成される固相から溶液含有硫酸鉛を分離するための第1の固-液分離器F(1)が付随されている。       In operation, the plant always requires three agitators and a temperature controlled reactor. The first reactor RAC (1), in which the contaminating starting material is suspended in an aqueous acetate salt solution, has a first solid-solid solution for separating solution-containing lead sulfate from a solid phase constituted by insoluble impurities of the contaminating starting material. A liquid separator F (1) is attached.

図2の多数の代替法において反応器RAC(2)、RAC(3)及びRAC(4)の何れかで示される、高純度の所望鉛化合物を沈殿させるために第2の反応器に対して、第2の固-液分離器、すなわちF(2)、F(3)及びF(4)が付随されている。       For the second reactor to precipitate the desired lead compound of high purity, indicated in any of the reactors RAC (2), RAC (3) and RAC (4) in the many alternatives of FIG. A second solid-liquid separator, namely F (2), F (3) and F (4) is associated.

第3及び最後の反応器RAC(5)及びこれに付随される第3及び最後の固-液分離器F(5)は、再循環アセテート塩溶液を少なくとも周期的(一層好ましくは、連続的)に処理し、これを第1のスルフェート溶解用反応器RAC(1)に再循環させることが求められる。この処理は、アセテート塩の溶解度と、このアセテート塩と同じカチオンのスルフェートの溶解度との顕著な差を利用して選択的に結晶化させることからなる。例えば、所望の鉛化合物を沈殿させるために第2の反応器に導入し、そして、これを装置から取り出すことからなる。このステップは、同じカチオンのスルフェートにより再循環アセテート塩溶液が飽和されることを防ぐために、(連続的又は断続的に)実施されなければならない。同じカチオンのスルフェートにより再循環アセテート塩溶液が飽和されると、硫酸鉛と一緒にアセテート塩が共沈し、精製プロセスを無益なものにしてしまう。       The third and last reactor RAC (5) and the third and last solid-liquid separator F (5) associated therewith at least periodically (more preferably continuously) recycled acetate salt solution. And is recycled to the first sulfate dissolution reactor RAC (1). This treatment consists of selective crystallization utilizing the significant difference between the solubility of the acetate salt and the solubility of the sulfate of the same cation as the acetate salt. For example, it may be introduced into a second reactor to precipitate the desired lead compound and removed from the apparatus. This step must be carried out (continuously or intermittently) to prevent saturation of the recycled acetate salt solution with sulfates of the same cation. When the recycled acetate salt solution is saturated with sulfates of the same cation, the acetate salt coprecipitates with the lead sulfate, making the purification process useless.

好ましい実施態様によれば、“副生物”のスルフェート塩(例えば、硫酸ナトリウム)を概ね鉛不含有にし、その結果、一般市販可能にするために、図2のプラントは適当なキレート樹脂が充填された交換樹脂カラムC(1)を含むことができる。溶液が選択されたスルフェート結晶化反応器RAC(5)に(連続的又は断続的に拘わらず)配向されたときに、溶液はこの交換樹脂カラムC(1)を通過することにより、溶液中に存在するかもしれない残留鉛イオンを隔離する。       In accordance with a preferred embodiment, the plant of FIG. 2 is filled with a suitable chelating resin in order to render the “by-product” sulfate salt (eg, sodium sulfate) generally lead-free and, consequently, commercially available. Exchange resin column C (1). When the solution is oriented (whether continuous or intermittent) to the selected sulfate crystallization reactor RAC (5), the solution passes through this exchange resin column C (1) into the solution. Isolate any residual lead ions that may be present.

言うまでも無く、キレート樹脂充填剤は徐々にその活性を失う。従って、カラムC(1)に所定の周期で酢酸を循環させることにより、可溶化された鉛イオンの抜き取りを定期的に実施しなければならない。交換樹脂の定期的再活性化に使用された酢酸の鉛だらけの抜き取り溶液(即ち、酢酸鉛を含有する溶液)は、図2における点線で示されるように、単に第1の反応器RAC(1)に導入することにより“処分”することができる。       Needless to say, the chelating resin filler gradually loses its activity. Therefore, it is necessary to periodically extract the solubilized lead ions by circulating acetic acid through the column C (1) in a predetermined cycle. The lead-extracted solution of acetic acid used for the periodic reactivation of the exchange resin (ie, the solution containing lead acetate) is simply the first reactor RAC (1 ) Can be “disposed”.

図2の複数実施態様対応プラントのブロック図は、任意反応器RAC(2bis)も図示している。この任意反応器RAC(2bis)では、所望により、処理すべき夾雑出発原料の組成を考慮して、第1の反応器RAC(1)における夾雑出発原料の処理中に溶解させることができなかった化合物又は凝固物の形の不純物の分離固相に付随して残る残留量の鉛が処理される。鉛のこれら化合物又はその凝固物も溶解させる選択されたアセテートと同じカチオンの水酸化物の温濃厚溶液中に分離固相を懸濁させる。付属の固-液分離器F(2bis)は、溶解された亜ナマリ酸ナトリウムを含有する水酸化物溶液から全ての非鉛不純物を分離させることができる。この水酸化物溶液は、好ましい実施態様に従って、溶液中の全ての鉛を酸化鉛又は水酸化鉛として沈殿させるために使用できる第2の反応器RAC(2)又はRAC(3)において添加される水酸化物の一部として都合良く使用することができる。       The block diagram of the multi-embodiment compatible plant of FIG. 2 also illustrates the optional reactor RAC (2bis). This optional reactor RAC (2bis) could not be dissolved during the processing of the contaminating starting material in the first reactor RAC (1), if desired, taking into account the composition of the contaminating starting material to be treated. The remaining amount of lead that accompanies the separated solid phase of impurities in the form of compounds or coagulum is treated. The separated solid phase is suspended in a warm concentrated solution of hydroxide of the same cation as the selected acetate that also dissolves these compounds of lead or coagulum thereof. The attached solid-liquid separator F (2bis) can separate all the lead-free impurities from the hydroxide solution containing dissolved sodium namalite. This hydroxide solution is added according to a preferred embodiment in a second reactor RAC (2) or RAC (3) that can be used to precipitate all the lead in the solution as lead oxide or lead hydroxide. It can be conveniently used as part of the hydroxide.

以上の説明は、本発明の一実施例に関するもので、この技術分野の当業者であれば、本発明の種々の変形例を考え得るが、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。特許請求の範囲の構成要素の後に記載した括弧内の番号は、図面の部品番号に対応し、発明の容易なる理解の為に付したものであり、発明を限定的に解釈するために用いてはならない。また、同一番号でも明細書と特許請求の範囲の部品名は必ずしも同一ではない。これは上記した理由による。用語「又は」に関して、例えば「A又はB」は、「Aのみ」、「Bのみ」ならず、「AとBの両方」を選択することも含む。特に記載のない限り、装置又は手段の数は、単数か複数かを問わない。       The above description relates to one embodiment of the present invention, and those skilled in the art can consider various modifications of the present invention, all of which are included in the technical scope of the present invention. The The numbers in parentheses described after the constituent elements of the claims correspond to the part numbers in the drawings, are attached for easy understanding of the invention, and are used for limiting the invention. Must not. In addition, the part numbers in the description and the claims are not necessarily the same even with the same number. This is for the reason described above. With respect to the term “or”, for example, “A or B” includes selecting “both A and B” as well as “A only” and “B only”. Unless stated otherwise, the number of devices or means may be singular or plural.

図1:

ステップ ←物質送入; →物質取出
(1)還元、 ←原料電極スライム
スルフェート化、 ←酢酸ナトリウム作成
可溶性化 ←硫酸
←過酸化水素
←アセテート飽和溶液再循環

(2)濾過 →不溶性化合物及び固体不純物

(3)酸化物生成 ←水酸化ナトリウム
>72℃〜73℃
水酸化物生成 ←水酸化ナトリウム
<72℃〜73℃
カーボネート生成 ←炭酸ナトリウム

(4)濾過 →酸化鉛又は
→水酸化鉛又は
→炭酸鉛

(5)溶液浄化 →酢酸鉛(ステップ(1)へ)
←酢酸

(6)結晶化

(7)濾過 →硫酸鉛

(8)可溶化塩溶液再循環
(ステップ(1)へ)

(2bis)ステップ(2)からの ←水酸化ナトリウム
不溶性化合物及び固体不純物

(2bis)濾過 →不溶性化合物
→可溶性亜ナマリ酸鉛(ステップ(3)へ)

図2:

凡例:撹拌反応器:(RAC)加熱撹拌反応器
(RAF)冷却撹拌反応器
□\ :固/液分離器(F)

RAC(1)←原料電極スライム、過酸化水素、酢酸ナトリウム作成、硫酸

F(1)→固体不純物; RAC(2bis)←水酸化ナトリウム

RAC(2)←水酸化ナトリウム;←亜ナマリ酸鉛

F(2)→酸化鉛; F(2bis)→固体不活性不純物

RAC(3)←水酸化ナトリウム

F(3)→水酸化鉛

RAC(4)←炭酸ナトリウム

F(4)→炭酸鉛

交換樹脂カラムC(1)←酢酸; →酢酸鉛(RAC(1)へ)

RAF(5)→アセテート溶液再循環; →硫酸ナトリウム
Figure 1:

Step ← Material delivery; → Material removal
(1) Reduction, ← Raw material electrode slime sulfate, ← Sodium acetate preparation Solubilization ← Sulfuric acid
← Hydrogen peroxide
← Acetate saturated solution recirculation

(2) Filtration → Insoluble compounds and solid impurities

(3) Oxide generation ← Sodium hydroxide> 72 ° C to 73 ° C
Hydroxide generation ← Sodium hydroxide <72 ° C-73 ° C
Carbonate production ← Sodium carbonate

(4) Filtration → Lead oxide or
→ lead hydroxide or
→ Lead carbonate

(5) Solution purification → Lead acetate (To step (1))
← Acetic acid

(6) Crystallization

(7) Filtration → Lead sulfate

(8) Solubilized salt solution recirculation (To step (1))

(2bis) ← Sodium hydroxide insoluble compounds and solid impurities from step (2)

(2bis) filtration → insoluble compounds
→ Soluble lead namalite (To step (3))

Figure 2:

Legend: Stirred Reactor: (RAC) Heated Stirred Reactor
(RAF) Cooling and stirring reactor □ \: Solid / liquid separator (F)

RAC (1) ← Raw material electrode slime, hydrogen peroxide, sodium acetate, sulfuric acid

F (1) → solid impurities; RAC (2bis) ← sodium hydroxide

RAC (2) ← Sodium hydroxide; ← Lead namalite

F (2) → lead oxide; F (2bis) → solid inert impurities

RAC (3) ← Sodium hydroxide

F (3) → Lead hydroxide

RAC (4) ← Sodium carbonate

F (4) → Lead carbonate

Exchange resin column C (1) ← acetic acid; → lead acetate (to RAC (1))

RAF (5) → acetate solution recirculation; → sodium sulfate

Claims (12)

廃棄蓄電池からの夾雑電極ペースト又はスライム若しくは鉛鉱石の鉛成分を高純度鉛化合物の形で再生する方法であって、
(a)酢酸ナトリウム、酢酸カリウム及び酢酸アンモニウムからなる群に属する酢酸塩の硫酸鉛溶解性水溶液に不純鉛含有材料を懸濁させるステップと、
(b)全ての鉛酸化物をアセテート塩溶液に可溶性の硫酸鉛に変換させるのに十分な量の硫酸を、この懸濁液に添加し、かつ、この懸濁液に、全ての二酸化鉛を、硫酸により最終的に可溶性硫酸鉛に変換される酸化鉛に変換するの主に適合する、過酸化水素又は亜硫酸塩の何れかをゆっくりと添加するか、若しくはこの懸濁液中に無水亜硫酸を吹き込むステップと、
(c)溶解された硫酸鉛を含有する明澄なアセテート塩溶液を、全ての未溶解化合物及び不純物を含有する固相残留物から分離するステップと、
(d)高純度の炭酸鉛/オキシ炭酸鉛又は酸化鉛若しくは水酸化鉛をそれぞれ沈殿させ、一方、アセテート塩溶液に可溶性のカチオンの硫酸塩を生成させるために、硫酸鉛の分離溶液に、硫酸鉛溶解性溶液のアセテート塩と同じカチオンの炭酸塩又は水酸化物の何れかを添加するステップと、
(e)アセテート塩と同じカチオンの硫酸塩も含有するアセテート塩溶液から、沈殿高純度鉛化合物を分離するステップとからなる、
ことを特徴とする鉛再生方法。
A method of regenerating a lead component of a contaminated electrode paste or slime or lead ore from a waste storage battery in the form of a high-purity lead compound,
(a) suspending the impure lead-containing material in a lead sulfate-soluble aqueous solution of acetate belonging to the group consisting of sodium acetate, potassium acetate and ammonium acetate;
(b) Sufficient sulfuric acid is added to the suspension to convert all the lead oxide to lead sulfate soluble in the acetate salt solution, and all the lead dioxide is added to the suspension. Add either hydrogen peroxide or sulfite slowly, or add anhydrous sulfite into this suspension, which is mainly compatible with conversion to lead oxide which is finally converted to soluble lead sulfate by sulfuric acid Step to blow,
(c) separating a clear acetate salt solution containing dissolved lead sulfate from a solid phase residue containing all undissolved compounds and impurities;
(d) In order to precipitate high-purity lead carbonate / lead oxycarbonate or lead oxide or lead hydroxide, respectively, while producing sulfate sulfate soluble in acetate salt solution, Adding either the carbonate or hydroxide of the same cation as the acetate salt of the lead-soluble solution;
(e) separating a precipitated high-purity lead compound from an acetate salt solution that also contains a sulfate of the same cation as the acetate salt,
A method for regenerating lead.
鉛の沈殿化合物から分離されたアセテート塩と同じカチオンの硫酸塩も含有する前記アセテート塩溶液を前記ステップ(a)に再循環させ、アセテート塩と同じカチオンのスルフェート塩の選択的沈殿を生起させ、そして、それを副生物として除去するために、沈殿鉛化合物から分離された溶液の少なくとも一部を連続的に又は定期的に冷却することにより、この溶液内の同じカチオンのスルフェート含量の増大を飽和限界以下に維持する、
ことを特徴とする請求項1記載の鉛再生方法。
Recycling the acetate salt solution, which also contains a sulfate salt of the same cation as the acetate salt separated from the lead precipitation compound, to the step (a) to cause selective precipitation of a sulfate salt of the same cation as the acetate salt; Then, to remove it as a by-product, at least a portion of the solution separated from the precipitated lead compound is continuously or periodically cooled to saturate the increase in sulfate content of the same cation in this solution. Keep below the limit,
The lead recycling method according to claim 1.
アセテート塩と同じカチオンのスルフェート塩を選択的に沈殿させるために冷却する前に、冷却後のアセテート塩と同じカチオンの概ね鉛不含有のスルフェート塩の選択的沈殿用の溶液からの全ての鉛イオンを隔離するのに適合するキレート樹脂にこの溶液を接触させる、
ことを特徴とする請求項2記載の鉛再生方法。
Before cooling to selectively precipitate the sulfate salt of the same cation as the acetate salt, all lead ions from the solution for selective precipitation of the generally cation-free sulfate salt of the same cation as the acetate salt after cooling Bringing this solution into contact with a chelating resin suitable for isolating
The lead recycling method according to claim 2, wherein:
硫酸鉛の選択的溶解は、水100g中に塩10g〜120gを含む濃度の酢酸ナトリウムの水溶液に、20℃〜沸点の範囲内の温度で、5分間〜180分間の範囲内の撹拌時間で、不純材料を懸濁させることにより行われる、
ことを特徴とする請求項1記載の鉛再生方法。
Selective dissolution of lead sulfate is carried out in an aqueous solution of sodium acetate having a concentration of 10 g to 120 g of salt in 100 g of water, at a temperature in the range of 20 ° C. to boiling point, with a stirring time in the range of 5 minutes to 180 minutes, Done by suspending impure material,
The lead recycling method according to claim 1.
硫酸鉛の選択的溶解は、水100g中に塩20g〜120gを含む濃度の酢酸アンモニウムの水溶液に、20℃〜沸点の範囲内の温度で、5分間〜180分間の範囲内の撹拌時間で、不純材料を懸濁させることにより行われる、
ことを特徴とする請求項1記載の鉛再生方法。
Selective dissolution of lead sulfate is carried out in an aqueous solution of ammonium acetate having a concentration of 20 g to 120 g of salt in 100 g of water, at a temperature in the range of 20 ° C. to boiling point, with a stirring time in the range of 5 minutes to 180 minutes, Done by suspending impure material,
The lead recycling method according to claim 1.
硫酸鉛の選択的溶解は、水100g中に塩20g〜120gを含む濃度の酢酸カリウムの水溶液に、20℃〜沸点の範囲内の温度で、5分間〜180分間の範囲内の撹拌時間で、不純材料を懸濁させることにより行われる、
ことを特徴とする請求項1記載の鉛再生方法。
Selective dissolution of lead sulfate is carried out in an aqueous solution of potassium acetate having a concentration of 20 g to 120 g of salt in 100 g of water, at a temperature in the range of 20 ° C. to boiling point, with a stirring time in the range of 5 minutes to 180 minutes, Done by suspending impure material,
The lead recycling method according to claim 1.
(f)アセテート溶液に溶解させることができなかった鉛化合物又はその凝固物を水酸化物カチオンの亜ナマリ酸塩の形に変換して溶解させるために、全ての未溶解化合物及び不純物を含有する前記分離固相残留物を選択されたアセテート塩と同じカチオンの温濃厚水酸化物中に懸濁させるステップと、
(g)出発原料中に含まれる不純物の固相から亜ナマリ酸鉛含有アルカリ性溶液を分離するステップと、
(h)分離された鉛含有溶液を分離されたアセテート溶液に添加して全ての再生可能鉛を高純度酸化鉛又は水酸化鉛として沈殿させるステップとを、
更に有することを特徴とする請求項1記載の鉛再生方法。
(f) Contains all undissolved compounds and impurities to convert lead compounds that could not be dissolved in acetate solution or its coagulum into hydroxide cation namalidate form and dissolve. Suspending the separated solid phase residue in a warm concentrated hydroxide of the same cation as the selected acetate salt;
(g) separating the alkaline solution containing lead namalite from the solid phase of impurities contained in the starting material;
(h) adding the separated lead-containing solution to the separated acetate solution to precipitate all renewable lead as high purity lead oxide or lead hydroxide;
The lead recycling method according to claim 1, further comprising:
廃棄蓄電池からの夾雑電極ペースト又はスライム若しくは鉛鉱石の鉛成分を高純度鉛化合物の形で再生するプラントであって、
(a)第1の反応器(RAC(1))と、
この第1の反応器は、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム及び酢酸アンモニウムの酢酸塩からなる群に属する塩の硫酸鉛溶解性水溶液に不純材料を懸濁させるための撹拌及び加熱手段と、硫酸を制御しながら添加する手段と、過酸化水素、亜硫酸ナトリウム及び無水亜硫酸からなる群に属する試薬を制御しながら添加する手段とを有する、
(b)第1の固-液分離器(F(1))と、
この第1の固-液分離器は、明澄なアセテート塩溶液及び硫酸鉛溶液から、鉛の不溶性化合物又は鉛化合物及び不純物の未溶解凝固物を分離する、
(c)第2の反応器(RAC(2)、RAC(3)、RAC(4))と、
この第21の反応器は、アセテート塩の明澄な水溶液及び硫酸鉛溶液を保持するのに適合し、撹拌及び加熱手段を有し、かつ、不溶性炭酸鉛/オキシ炭酸鉛又は酸化鉛若しくは水酸化鉛をそれぞれ沈殿させるための前記アセテート塩と同じカチオンのカーボネート又は水酸化物の何れかを添加し、そして、水溶液に可溶性の、アセテート塩と同じカチオンのスルフェートを生成させる手段とを有する、
(d)第2の固-液分離器(F(2)、F(3)、F(4))と、
この第2の固-液分離器は、アセテート塩と同じカチオンのスルフェートも含有するアセテート塩の水溶液から、前記沈殿鉛化合物により構成される固相を分離する、
(e)分離された溶液を前記第1の反応器(RAC(1))へ再循環させる手段と、
(f)第3の反応器(RAC(3))と、
この第3の反応器は、撹拌手段と、溶液中に含まれるアセテート塩と同じカチオンのスルフェートを選択的に結晶化させるために、前記再循環溶液の連続的に又は定期的に処理された部分を制御しながら冷却又は加熱する手段とを有する、
(g)第3の固-液分離器(F(5))と、
この第2の固-液分離器は、前記第1の反応器(RAC(1))へ再循環される再循環溶液の前記処理部分のアセテート塩と同じカチオンの前記結晶化されたスルフェートを分離する、
からなることを特徴とする鉛再生プラント。
A plant that regenerates the lead component of contaminated electrode paste or slime or lead ore from waste storage batteries in the form of high-purity lead compounds,
(a) a first reactor (RAC (1));
This first reactor controls stirring and heating means for suspending impure materials in a lead sulfate-soluble aqueous solution of a salt belonging to the group consisting of sodium acetate, potassium acetate and ammonium acetate, and sulfuric acid. And means for adding while controlling a reagent belonging to the group consisting of hydrogen peroxide, sodium sulfite and anhydrous sulfite.
(b) a first solid-liquid separator (F (1));
This first solid-liquid separator separates insoluble lead compounds or lead compounds and undissolved solids of impurities from a clear acetate salt solution and lead sulfate solution.
(c) a second reactor (RAC (2), RAC (3), RAC (4));
This twenty-first reactor is adapted to hold a clear aqueous solution of acetate salt and a lead sulfate solution, has stirring and heating means, and insoluble lead carbonate / lead oxycarbonate or lead oxide or hydroxide. Adding either a carbonate or hydroxide of the same cation as the acetate salt for precipitating each lead, and forming a sulfate of the same cation as the acetate salt that is soluble in aqueous solution.
(d) a second solid-liquid separator (F (2), F (3), F (4));
The second solid-liquid separator separates a solid phase composed of the precipitated lead compound from an aqueous solution of an acetate salt that also contains a sulfate of the same cation as the acetate salt.
(e) means for recycling the separated solution to the first reactor (RAC (1));
(f) a third reactor (RAC (3));
This third reactor comprises a stirring means and a continuously or periodically treated part of the recirculating solution in order to selectively crystallize the same cation sulfate as the acetate salt contained in the solution. Means for cooling or heating while controlling
(g) a third solid-liquid separator (F (5));
This second solid-liquid separator separates the crystallized sulfate of the same cation as the acetate salt of the treated portion of the recycled solution that is recycled to the first reactor (RAC (1)). To
A lead recycling plant characterized by comprising:
(h)キレート樹脂が充填されたカラムを更に有し、
このカラムには、溶液中に含まれるアセテートと同じカチオンのスルフェートを選択的に結晶化させるための前記第4の反応器(RAC(5))へ再循環溶液の連続的又は定期的処理部分を導入する前に、溶液からの残留鉛イオンを隔離するために、前記再循環溶液の連続的又は定期的処理部分が通される、
ことを特徴とする請求項8記載の鉛再生プラント。
(h) further comprising a column packed with a chelate resin;
This column contains a continuous or periodic treatment portion of the recirculated solution to the fourth reactor (RAC (5)) for selective crystallization of the same cation sulfate as the acetate contained in the solution. Prior to introduction, a continuous or periodic treatment portion of the recirculating solution is passed to sequester residual lead ions from the solution;
The lead regeneration plant according to claim 8, wherein:
(i)カラム内に酢酸を循環させることにより前記キレート樹脂から隔離鉛イオンを定期的に抜き取る手段と、及び
(j)循環された量の酢酸を前記第1の反応器(RAC(1))へ導入する手段とを更に有する、
ことを特徴とする請求項9記載の鉛再生プラント。
(i) means for periodically extracting isolated lead ions from the chelate resin by circulating acetic acid in the column; and
(j) further comprising means for introducing a circulated amount of acetic acid into the first reactor (RAC (1)).
The lead regeneration plant according to claim 9.
(k)第4の反応器(RAC(2bis))と、
この第4の反応器は、鉛の不溶性化合物又は鉛化合物の未溶解凝固体からなる前記分離固相を選択されたアセテート塩と同じカチオンの温濃水酸化物中に懸濁させ、そして、前記鉛化合物又は鉛化合物の未溶解凝固物を可溶性亜ナマリ酸塩に変換させるための攪拌手段と加熱手段を有し、
(l)不純物の固相から鉛含有アルカリ性溶液を分離するための第4の固-液分離器(F(2bis))と、
(m)高純度酸化鉛又は水酸化鉛の形で全ての再生可能鉛を沈殿させるために、鉛含有アルカリ性溶液を前記第2の反応器(RAC(2)、RAC(3))へ導入するための手段とを更に有する、
ことを特徴とする請求項8記載の鉛再生プラント。
(k) a fourth reactor (RAC (2bis));
This fourth reactor suspends the separated solid phase consisting of insoluble lead compounds or undissolved solids of lead compounds in a hot concentrated hydroxide of the same cation as the selected acetate salt, and Having a stirring means and a heating means for converting the lead compound or the undissolved coagulum of the lead compound into a soluble namalite,
(l) a fourth solid-liquid separator (F (2bis)) for separating the lead-containing alkaline solution from the solid phase of impurities;
(m) Lead-containing alkaline solution is introduced into the second reactor (RAC (2), RAC (3)) in order to precipitate all renewable lead in the form of high purity lead oxide or lead hydroxide And means for
The lead regeneration plant according to claim 8, wherein:
(n)分離された鉛化合物が炭酸鉛又はオキシ炭酸鉛若しくは水酸化鉛の形の場合、分離された鉛化合物を酸化鉛、二酸化鉛又は水にそれぞれ分解させるためのオーブンを更に有する、
ことを特徴とする請求項8記載の鉛再生プラント。
(n) when the separated lead compound is in the form of lead carbonate, lead oxycarbonate or lead hydroxide, further comprising an oven for decomposing the separated lead compound into lead oxide, lead dioxide or water, respectively;
The lead regeneration plant according to claim 8, wherein:
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014161820A (en) * 2013-02-27 2014-09-08 Taiheiyo Cement Corp Method for removing lead from lead-containing gypsum
JP2018517848A (en) * 2015-05-13 2018-07-05 アクア メタルズ インコーポレーテッドAqua Metals Inc. System and method for recovery of lead from lead acid batteries
KR20180080359A (en) * 2015-12-02 2018-07-11 아쿠아 메탈스 인크. SYSTEMS AND METHODS FOR CONTINUOUS ALKALINE LEAD ACID BATTERY RECYCLING FOR CONTINUOUS ALKALINE BATTERY RECYCLING

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103436702B (en) * 2013-08-30 2015-01-14 湖北骆驼蓄电池研究院有限公司 Method for preparing highly oxidized lead powder from waste battery lead plaster
US20160308261A1 (en) * 2013-12-03 2016-10-20 Verdeen Chemicals, Inc. Zero lead pollution process for recycling used lead acid batteries
US9670565B2 (en) 2014-06-20 2017-06-06 Johnson Controls Technology Company Systems and methods for the hydrometallurgical recovery of lead from spent lead-acid batteries and the preparation of lead oxide for use in new lead-acid batteries
US9757702B2 (en) 2014-06-20 2017-09-12 Johnson Controls Technology Company Systems and methods for purifying and recycling lead from spent lead-acid batteries
CN105895983A (en) * 2014-12-12 2016-08-24 中国人民解放军63971部队 Method for preparing high-purity PbO by cycle wet method
US10062933B2 (en) 2015-12-14 2018-08-28 Johnson Controls Technology Company Hydrometallurgical electrowinning of lead from spent lead-acid batteries
CN108796230A (en) * 2018-07-06 2018-11-13 陕西瑞凯环保科技有限公司 A kind of method of lead-acid accumulator dismantling cream mud Whote-wet method recycling lead
JP6550582B1 (en) * 2018-11-27 2019-07-31 株式会社ジェーエフシーテック Lead manufacturing method and manufacturing equipment
CN111575498A (en) * 2020-06-19 2020-08-25 刘洪强 Chemical treatment method for lead-containing waste
JP2023542442A (en) * 2020-07-22 2023-10-10 エコメタレス リミテッド Method for leaching useful elements from metallurgical residues
CN112426796A (en) * 2020-11-16 2021-03-02 张克军 System for purifying and recycling complexing liquid for recycling lead oxide
CN113277550B (en) * 2021-05-24 2023-03-21 湖北华德莱节能减排科技有限公司 Lead-containing solid waste treatment method, and preparation method and application of lead dioxide powder
CN115353143B (en) * 2022-08-29 2023-04-25 太和县大华能源科技有限公司 Treatment method for extracting lead acid from waste acid of waste lead acid battery

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008087684A1 (en) * 2007-01-17 2008-07-24 Millbrook Lead Recycling Technologies Limited Recovery of lead in form of high purity lead carbonates from spent lead batteries incl. electrode paste

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1911604A (en) * 1933-05-30 Electrolytic process for the recovery of lead from waste materials
GB0622249D0 (en) * 2006-11-08 2006-12-20 Univ Cambridge Tech Lead recycling

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008087684A1 (en) * 2007-01-17 2008-07-24 Millbrook Lead Recycling Technologies Limited Recovery of lead in form of high purity lead carbonates from spent lead batteries incl. electrode paste

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014161820A (en) * 2013-02-27 2014-09-08 Taiheiyo Cement Corp Method for removing lead from lead-containing gypsum
JP2018517848A (en) * 2015-05-13 2018-07-05 アクア メタルズ インコーポレーテッドAqua Metals Inc. System and method for recovery of lead from lead acid batteries
KR20180080359A (en) * 2015-12-02 2018-07-11 아쿠아 메탈스 인크. SYSTEMS AND METHODS FOR CONTINUOUS ALKALINE LEAD ACID BATTERY RECYCLING FOR CONTINUOUS ALKALINE BATTERY RECYCLING
KR102096976B1 (en) 2015-12-02 2020-05-27 아쿠아 메탈스 인크. Systems and methods for continuous alkaline lead acid battery recycling

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