RU2326186C2 - Recycling of lead plates with active mass of used accumulators - Google Patents

Recycling of lead plates with active mass of used accumulators Download PDF

Info

Publication number
RU2326186C2
RU2326186C2 RU2006119364A RU2006119364A RU2326186C2 RU 2326186 C2 RU2326186 C2 RU 2326186C2 RU 2006119364 A RU2006119364 A RU 2006119364A RU 2006119364 A RU2006119364 A RU 2006119364A RU 2326186 C2 RU2326186 C2 RU 2326186C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
lead
electrolyte
solution
active mass
acid
Prior art date
Application number
RU2006119364A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2006119364A (en
Inventor
Евгений Иванович Култыгин (RU)
Евгений Иванович Култыгин
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное объединение Сульфат (ООО "НПО СУЛЬФАТ")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное объединение Сульфат (ООО "НПО СУЛЬФАТ") filed Critical Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное объединение Сульфат (ООО "НПО СУЛЬФАТ")
Priority to RU2006119364A priority Critical patent/RU2326186C2/en
Publication of RU2006119364A publication Critical patent/RU2006119364A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2326186C2 publication Critical patent/RU2326186C2/en

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

Landscapes

  • Secondary Cells (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Electrolytic Production Of Metals (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Abstract

FIELD: electro-chemistry.
SUBSTANCE: invention is related to the sphere of electro-chemical industries and is the method of recycling of lead plates with active mass of used accumulators. Method includes electrochemical dissolution of lead in electrolyte solution and it extraction from electrolyte. As electrolyte, solution of acetic acid is used with additives of nitric acid. Electrochemical dissolution is performed until dissolved lead concentration in electrolyte solution reaches 350-450 g/l, then the solution is separated from the insoluble residue, and the lead is extracted from the solution as end product - tribasic lead sulfate by settling with concentrated sulfuric acid. After depositing of lead, electrolyte is again sent for dissolution of lead plates.
EFFECT: provides ecological safety of process by means of using non-toxic components, high capacity and wastelessness of technology.
1 ex

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИFIELD OF TECHNOLOGY

Изобретение относится к способам электрохимического производства, в частности к переработке пришедших в негодность свинцовых аккумуляторов.The invention relates to methods for electrochemical production, in particular to the processing of lead lead batteries that have fallen into disrepair.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND

Известен ряд способов переработки свинцовых аккумуляторов с целью их частичной или окончательной утилизации:There are a number of methods for processing lead-acid batteries with a view to their partial or final disposal:

1. Способ, предусматривающий переработку предварительно измельченного лома свинцовых аккумуляторов путем плавлением его в тигельной печи в присутствии флюсов из солей щелочных металлов, восстановлением при 600-700°С и раздельным сливом продукта (Заявка на изобретение №95114825 27.07.1997).1. A method involving the processing of pre-shredded scrap lead batteries by melting it in a crucible furnace in the presence of fluxes from alkali metal salts, recovery at 600-700 ° C and separate discharge of the product (Application for invention No. 95114825 07/27/1997).

Недостатком этого способа является необходимость применения высоких температур и использования флюса.The disadvantage of this method is the need for high temperatures and the use of flux.

2. Способ переработки сырья отработанных аккумуляторных батарей, заключающийся в разделительной плавке в контейнере с перфорированным днищем и гидрозатвором. По этому способу получают металлический свинец, свободный от сурьмы (Патент Российской федерации №2146298, 10.03.2000).2. A method of processing raw materials from used batteries, which consists in separation melting in a container with a perforated bottom and a water seal. By this method, antimony-free metallic lead is obtained (Patent of the Russian Federation No. 2146298, 03.10.2000).

Недостатком этого способа является необходимость применения нестандартного оборудования, а также большое количество неутилизируемого остатка.The disadvantage of this method is the need to use non-standard equipment, as well as a large amount of non-utilizable residue.

3. Способ переработки отработанных свинцово-кислотных аккумуляторов, включающий в себя вскрытие аккумуляторов, отделение электролита с последующей плавкой с получением чернового свинцово-сурьмяного сплава и его рафинированием (Заявка на изобретение №98104676, 20.04.1999). Недостатком данного способа является многостадийность, применение высоких температур, газовые выбросы.3. A method of processing spent lead-acid batteries, which includes opening the batteries, separating the electrolyte, followed by melting to produce a crude lead-antimony alloy and refining it (Application for invention No. 98104676, 04.20.1999). The disadvantage of this method is the multi-stage, the use of high temperatures, gas emissions.

4. Способ переработки свинцового аккумуляторного лома, основанный на гидропросеве измельченного лома с последующим выделением металлической и окисно-сульфатной фракции с дальнейшей электроплавкой этих фракций (Патент Российской Федерации №2164537, 27.03.2001). Недостатками этого способа являются многостадийность и образование большого количества жидких отходов, содержащих соединения свинца и требующих дополнительной очистки.4. A method of processing lead-acid scrap based on the hydroseeding of crushed scrap with the subsequent separation of metal and oxide-sulfate fractions with further electric melting of these fractions (Patent of the Russian Federation No. 2164537, 03/27/2001). The disadvantages of this method are multi-stage and the formation of a large amount of liquid waste containing lead compounds and requiring additional purification.

5. Способ переработки отработанных свинцово-кислотных аккумуляторов, заключающийся в том, что из аккумуляторов удаляют электролит и затем подвергают металлургической переработке, включающей плавку с получением свинцово-сурьмянистого сплава с последующим рафинированием при температуре не выше 1050°С (Патент Российской Федерации 2125106, 20.01.1999).5. The method of processing spent lead-acid batteries, which consists in the fact that the electrolyte is removed from the batteries and then subjected to metallurgical processing, including melting to obtain a lead-antimony alloy, followed by refining at a temperature not exceeding 1050 ° C (Patent of the Russian Federation 2125106, 20.01 .1999).

Недостатками этого способа являются многостадийность, применение высоких температур и сложное технологическое оборудование.The disadvantages of this method are multi-stage, the use of high temperatures and sophisticated technological equipment.

6. Способ переработки отработанных свинцовых аккумуляторов, заключающийся в электрохимической переработке неразрушенных свинцовых пластин в среде сульфаминовой кислоты и последующем выделении металлического свинца на катоде (Патент Российской Федерации №2245393, 27.01.2005).6. A method of processing spent lead-acid batteries, which consists in the electrochemical processing of non-destroyed lead plates in a medium of sulfamic acid and the subsequent release of metallic lead at the cathode (Russian Federation Patent No. 2245393, January 27, 2005).

Наиболее близким по технической сущности к публикуемому автором изобретению и принятым за прототип является патент Российской Федерации №2245393 27.01.2005 «Способ переработки отработанных свинцовых аккумуляторов».The closest in technical essence to the invention published by the author and adopted as a prototype is the patent of the Russian Federation No. 225393 01/27/2005 "Method of processing spent lead-acid batteries".

Недостатками этого способа являются использование достаточно дорого сульфаминового электролита, длительность процесса.The disadvantages of this method are the use of a rather expensive sulfamic electrolyte, the duration of the process.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION

Цель, которая может быть достигнута предлагаемым изобретением, сводится:The goal that can be achieved by the invention is:

1. К экологической защите окружающей среды, что обусловливается выводом из природного оборота свинцовых соединений.1. To environmental protection of the environment, which is due to the withdrawal of lead compounds from natural circulation.

2. Получение на их основе ценного химического продукта - трехосновного сульфата свинца, являющегося стабилизатором поливинилхлорида (ПВХ).2. Obtaining on their basis a valuable chemical product - tribasic sulfate of lead, which is a stabilizer of polyvinyl chloride (PVC).

Технический результат достигается тем, что используемые в качестве анода свинцовые пластины из отработанных аккумуляторов и содержащие активную сульфатно-окисную массу помещаются в электролизер, содержащий водный раствор уксусной кислоты с добавкой азотной кислоты, где при пропускании постоянного тока происходит электрохимическое растворение металлического свинца до концентрации 350-450 г/л в растворе электролита с последующим осаждением из электролита свинца серной кислотой в виде трехосновной сернокислой соли, ее выделение. Эту соль можно использовать в качестве стабилизатора ПВХ с последующим возвратом электролита в начало процесса. В качестве катода используется графитовый электрод. Анодное пространство отделено от катодного полупроницаемой мембраной.The technical result is achieved by the fact that lead plates from spent batteries and containing an active sulfate-oxide mass used as an anode are placed in an electrolyzer containing an aqueous solution of acetic acid with the addition of nitric acid, where, by passing a direct current, electrochemical dissolution of metallic lead to a concentration of 350- 450 g / l in an electrolyte solution, followed by precipitation from lead electrolyte with sulfuric acid in the form of tribasic sulfate salt, its allocation. This salt can be used as a PVC stabilizer with the subsequent return of the electrolyte to the beginning of the process. A graphite electrode is used as a cathode. The anode space is separated from the cathode by a semipermeable membrane.

Другим техническим результатом изобретения является возможность получения растворимых соединений свинца, являющихся ценными исходными продуктами для лакокрасочной промышленности, а также производства хрусталя на предприятиях стекольной промышленности.Another technical result of the invention is the ability to obtain soluble lead compounds, which are valuable starting materials for the paint industry, as well as the production of crystal glass enterprises.

В отличие от известного способа растворения пластин в электролизере с использованием сульфаминовой кислоты и выделением металлического свинца на катоде в предлагаемом изобретении свинец выделяется в раствор в виде свинцовой ацетатной соли с последующим его переводом и выделением из раствора в виде трехосновного сульфата свинца и возвратом электролита в начало процесса.In contrast to the known method of dissolving plates in an electrolyzer using sulfamic acid and releasing metallic lead at the cathode, in the present invention, lead is released into the solution in the form of lead acetate salt, followed by its transfer and separation from the solution in the form of tribasic lead sulfate and returning the electrolyte to the beginning of the process .

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

ПримерExample

В электролизер, снабженный полупроницаемой мембраной и имеющий графитовый катод, заливают электролит, состоящий из уксусной кислоты, концентрацией 100-120 г/л с добавками 5% азотной кислоты. В качестве анодов используются свинцовые пластины с активной массой. На электроды подается постоянное напряжение. При протекании постоянного тока плотностью 35-45 мА/кв.см на аноде при комнатной температуре происходит растворение металлического свинца и активной массы. По мере растворения свинцовых пластин и активной массы и достижения концентрации в растворе ацетата свинца 350-450 г/л раствор отделяют фильтрацией от нерастворимых остатков, осаждают растворенный свинец рассчитанным количеством концентрированной серной кислоты плотностью 1,82-1,84 г/куб.см в виде трехосновного сульфата свинца. Последний отделяется фильтрованием, а ацетатный раствор вновь отправляется на электрохимическое растворение аккумуляторных пластин. Этим способом достигается практически полная утилизация свинца.An electrolyte consisting of acetic acid with a concentration of 100-120 g / l with the addition of 5% nitric acid is poured into an electrolyzer equipped with a semipermeable membrane and having a graphite cathode. Lead plates with active mass are used as anodes. A constant voltage is applied to the electrodes. When direct current flows with a density of 35-45 mA / sq. Cm on the anode at room temperature, metal lead and active mass dissolve. As the lead plates and active mass dissolve and the lead acetate concentration in the solution reaches 350-450 g / l, the solution is separated by filtration from insoluble residues, dissolved lead is precipitated with a calculated amount of concentrated sulfuric acid with a density of 1.82-1.84 g / cc form of tribasic lead sulfate. The latter is separated by filtration, and the acetate solution is again sent to the electrochemical dissolution of the battery plates. In this way, almost complete utilization of lead is achieved.

Суммарно, реакции, протекающие в электролизере:In total, the reactions taking place in the electrolyzer:

На аноде:On the anode:

РВ-2е=РВ+2 RV-2e = RV +2

В растворе:In solution:

РВО+2СН3СООН=РВ(СН3СОО)2 RVO + 2CH 3 COOH = RV (CH 3 COO) 2

На катоде:At the cathode:

2H++2е=Н2 2H + + 2e = H 2

РВ+4HNO3=РВ(NO3)2+2NO2+2Н2ОPB + 4HNO 3 = PB (NO 3 ) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O

Предложенный способ отличается от известного прототипа тем, что:The proposed method differs from the known prototype in that:

1. В качестве электролита вместо сульфаминовой кислоты используется недорогая и нетоксичная уксусная кислота.1. Instead of sulfamic acid, an inexpensive and non-toxic acetic acid is used as the electrolyte.

2. Свинец из раствора выделяется химическим путем в виде трехосновного сульфата свинца и возвратом электролита в начало процесса.2. Lead from the solution is chemically separated in the form of tribasic lead sulfate and the return of the electrolyte to the beginning of the process.

Протекающая реакция описывается формулойThe proceeding reaction is described by the formula

4РВ(СН3СОО)2+3Н2О+H2SO4-3РВО·РВ SO4+8СН3СООН.4PB (CH 3 COO) 2 + 3H 2 O + H 2 SO 4 -3PBO · PB SO 4 + 8CH 3 COOH.

Задачей данного изобретения является:The objective of the invention is:

1. Охрана окружающей среды;1. Environmental protection;

2. Переработка отработанных свинцовых аккумуляторов;2. Recycling of used lead batteries;

3. Получение ценнейшего компонента - трехосновного сульфата свинца, являющегося стабилизатором при производстве поливинилхлорида (ПВХ).3. Obtaining the most valuable component - tribasic lead sulfate, which is a stabilizer in the production of polyvinyl chloride (PVC).

Описанный способ переработки отработанных свинцовых аккумуляторов с целью получения трехосновного сульфата свинца - стабилизатора ПВХ обладает рядом преимуществ по сравнению с существующими способами переработки свинцовых аккумуляторов:The described method for processing used lead batteries to produce tribasic lead sulfate, a PVC stabilizer, has several advantages over existing methods for processing lead batteries:

1. Экологическая чистота процесса - отсутствие газопылевых выбросов;1. Environmental cleanliness of the process - the absence of gas and dust emissions;

2. Комнатная температура протекания процесса;2. The room temperature of the process;

3. Использование нетоксичных и недорогих компонентов электролита;3. Use of non-toxic and inexpensive electrolyte components;

4. Регенерация электролита;4. Electrolyte regeneration;

5. Безотходная технология.5. Non-waste technology.

Кроме того, этот способ допускает получение растворимых солей свинца с последующим их использованием в лакокрасочной и стекольной промышленности.In addition, this method allows the production of soluble lead salts, followed by their use in the paint and varnish and glass industries.

Claims (1)

Способ переработки свинцовых пластин с активной массой отработанных аккумуляторов, включающий электрохимическое растворение свинца в растворе электролита и его выделение, отличающийся тем, что в качестве электролита используют раствор уксусной кислоты с добавками азотной кислоты, электрохимическое растворение ведут до концентрации растворенного свинца в растворе электролита 350-450 г/л, отделяют раствор от нерастворимых остатков и выделяют из него свинец в виде товарного продукта - трехосновного сульфата свинца путем осаждения концентрированной серной кислотой.A method of processing lead plates with an active mass of spent batteries, including electrochemical dissolution of lead in an electrolyte solution and its separation, characterized in that the solution of acetic acid with nitric acid additives is used as the electrolyte, the electrochemical dissolution is carried out to a concentration of dissolved lead in an electrolyte solution of 350-450 g / l, the solution is separated from insoluble residues and lead is isolated from it in the form of a commercial product - tribasic lead sulfate by precipitation ingly sulfuric acid.
RU2006119364A 2006-06-05 2006-06-05 Recycling of lead plates with active mass of used accumulators RU2326186C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006119364A RU2326186C2 (en) 2006-06-05 2006-06-05 Recycling of lead plates with active mass of used accumulators

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006119364A RU2326186C2 (en) 2006-06-05 2006-06-05 Recycling of lead plates with active mass of used accumulators

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2006119364A RU2006119364A (en) 2007-12-20
RU2326186C2 true RU2326186C2 (en) 2008-06-10

Family

ID=38916846

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006119364A RU2326186C2 (en) 2006-06-05 2006-06-05 Recycling of lead plates with active mass of used accumulators

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2326186C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2819334C2 (en) * 2019-01-21 2024-05-17 Эвер Ресурс Лтд Processing of lead-containing wastes

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113390751A (en) * 2021-05-24 2021-09-14 超威电源集团有限公司 Method for measuring content of lead sulfate in lead paste of storage battery

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2819334C2 (en) * 2019-01-21 2024-05-17 Эвер Ресурс Лтд Processing of lead-containing wastes

Also Published As

Publication number Publication date
RU2006119364A (en) 2007-12-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US12000018B2 (en) Method for separating copper from nickel and cobalt
CN102560535B (en) Method for recovering lead in waste lead-acid storage battery filler by using wet process
US11667990B2 (en) Process for recovering lead from a lead pastel and use thereof in a process for recovering lead-acid accumulator components
CN111261968B (en) Method for lossless recovery of waste lithium iron phosphate battery electrode material
JP2019065346A (en) Separation method of copper, nickel and cobalt
BR112016011396B1 (en) DEVICES AND METHOD FOR RECYCLING WITHOUT FUSER OF LEAD ACID BATTERIES.
KR102427533B1 (en) How to Dispose of Lithium Ion Waste Batteries
CN108624759B (en) Method for comprehensively recovering valuable metals from white smoke
CN104630826A (en) Technique for recovering tin from tin anode sludge
WO2019102765A1 (en) Method for treating lithium ion battery waste
JP3962855B2 (en) Recovery method of heavy metals from fly ash
JP2016009613A (en) Method of withdrawing valuable materials from positive electrode of lithium ion secondary battery
CN102677095A (en) Method for recovering lead in lead plaster of waste lead-acid storage batteries
CN104152701B (en) The method that tin is reclaimed from tin refinement slag
Li et al. Energy-efficient fluorine-free electro-refining of crude lead in a green methanesulfonic acid system
KR20180085307A (en) Method for recovering nickel and cardmium from waste battery
RU2326186C2 (en) Recycling of lead plates with active mass of used accumulators
CN1341760A (en) Wet zinc smelting process
FR3034104A1 (en) PROCESS FOR DISSOLVING A METAL OXIDE IN THE PRESENCE OF A REDUCING METAL.
CN102978657A (en) Method for separating antimony from tin-antimony alloy
CN113584312A (en) Method for preferentially extracting lithium from anode plate of waste lithium battery in electrochemistry manner
CN105861842A (en) Method for recovering lead from lead-containing material
KR20040052844A (en) The nickel collecting method from waste nickel fluid and oxidic acid nickel sludge
JP2002205030A (en) Method of electrochemically recovering heavy metals from fly ash
CN101333606B (en) Process for recovering gallium form gallium-purifying waste liquid

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20080606