RU2326186C2 - Recycling of lead plates with active mass of used accumulators - Google Patents
Recycling of lead plates with active mass of used accumulators Download PDFInfo
- 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
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Secondary Cells (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Electrolytic Production Of Metals (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
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)
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)
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)
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 |
-
2006
- 2006-06-05 RU RU2006119364A patent/RU2326186C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
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 |