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CN108588420A - 一种废铅酸蓄电池湿法回收铅的方法 - Google Patents

一种废铅酸蓄电池湿法回收铅的方法 Download PDF

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CN108588420A
CN108588420A CN201711433182.1A CN201711433182A CN108588420A CN 108588420 A CN108588420 A CN 108588420A CN 201711433182 A CN201711433182 A CN 201711433182A CN 108588420 A CN108588420 A CN 108588420A
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lead
brown
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ammonium
acid accumulator
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CN201711433182.1A
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朱松庭
林培钟
张春茂
朱泽鑫
洪晓峰
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Guangdong Xinsheng Environmental Protection Technology Co Ltd
Original Assignee
Guangdong Xinsheng Environmental Protection Technology Co Ltd
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    • C22B7/00—Working up raw materials other than ores, e.g. scrap, to produce non-ferrous metals and compounds thereof; Methods of a general interest or applied to the winning of more than two metals
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C22B13/045—Recovery from waste materials
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Abstract

本发明提供一种废铅酸蓄电池湿法回收铅的方法，主要将废铅酸蓄电池倒酸后破碎、分选，得到铅膏；铅膏加入碳酸铵与硫酸铅进行还原转化，得到氧化铅、二氧化铅、碳酸铅沉淀，同时回收硫酸铵饱和液；沉淀物采用20%的硅氟酸溶液、电解液浸取，得到电积液、二氧化铅、硅氟酸铅、水和二氧化碳；固液分离，滤出固体二氧化铅，剩余液体补充硅氟酸、加入添加剂，搅拌后进入电解槽中进行电解，析出二氧化铅，且得到纯铅。其中，各环节紧密结合，利用回收工艺中所产生的液体、气体进行循环使用，大大降低原料的使用，有效控制生产成本。

Description

一种废铅酸蓄电池湿法回收铅的方法
技术领域
本发明涉及有色冶金有关，更具体的是与废铅酸蓄电池回收再生有色金属冶炼工艺技术领域有关，特指一种废铅酸蓄电池湿法回收铅的方法。
背景技术
改革开放以来，电镀、采矿、制革等许多工业排放的废水、废气不断增加了环境中铅污染负荷，超出了环境的自净能力，铅是一种对人体有毒的重金属，含铅废渣的排放破坏生态平衡，影响人们的生活。目前，再生铅的原料除含铅新料外还包括废铅酸蓄电池、 电缆护套、 铅管、 铅板及铅制品在加工过程中产生的废碎料等，而废铅酸蓄电池是其中较难回收的一种。
湿法回收是废铅酸蓄电池的主要回收方式之一，各种湿法处理脱铜、锌、砷的含铅渣、铅铋渣或各种铅泥、硫化铅滤饼、蓄电池沿栅板、铅泥以及其他含铅物料，它们是以硫酸铅、氧化铅、过氧化铅、硫化铅或金属铅状态存在，因此，在传统回收工艺中，存在各点突破，针对所需要回收的重金属进行单独操作，浪费大量材料及工序才能达到目的，不仅耗材大，且效率低。
发明内容
本发明的目的在于针对已有的技术现状，提供一种废铅酸蓄电池湿法回收铅的方法，各环节相结合，以高效的工艺方法对铅金属进行回收，其高效、低成本。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
本发明为一种废铅酸蓄电池湿法回收铅的方法，其特征在于步骤如下：
（1）将废铅酸蓄电池倒酸后破碎、分选，得到铅膏；
（2）铅膏加入碳酸铵与硫酸铅进行还原转化，得到氧化铅、二氧化铅、碳酸铅沉淀，同时回收硫酸铵饱和液；
（3）沉淀物采用20%的硅氟酸溶液、电解液浸取，得到电积液、二氧化铅、硅氟酸铅、水和二氧化碳；
（4）固液分离，滤出固体二氧化铅，剩余液体补充硅氟酸、加入添加剂，搅拌后进入电解槽中进行电积，阴极产出纯铅，阳极析出少量二氧化铅；
（5）于步骤（3）中的二氧化碳与氢氧化铵反应，产生碳酸氢铵，碳酸氢铵进一步与氢氧化铵反应得碳酸铵；
（6）步骤（4）中产生的电解液用于步骤（3）中的浸取工序。
上述步骤（4）中所加入的添加剂为明胶粉 0.3g/L及B-萘酚0.01g/L。
上述步骤（4）中电解槽的槽电压为2.3V、电流密度控制在180-210A/m2。
上述步骤（4）中所滤出的二氧化铅与电解析出的二氧化铅合并加工红丹。
上述步骤（2）中的硫酸铵饱和液经浓缩结晶制得农用化肥硫酸铵。
上述步骤（5）中的碳酸铵用于步骤（2）中的转化工序。
上述方案中，电积液中的铅离子浓度为110-130g/L、总酸浓度为170-190g/L、游离硅氟酸浓度为93-99g/L。
本发明的有益效果为：本发明的工艺采用硫酸铵对硫酸铅进行脱硫转化，生成的氧化铅与碳酸铅沉淀用硅氟酸溶液浸出制成电积液，利用浸取所得二氧化碳加入氨气、氢氧化铵制取碳酸铵反用于硫酸铅脱硫转化使用，所滤出的不溶物二氧化铅与电积析出的二氧化铅合并加工成红丹，转化后的硫酸铵饱和液进行浓缩结晶制得农用化肥硫酸铵。所得铅粉纯度大于99.98%。
附图说明：
附图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式：
参阅附图1所示，下面对本发明做进一步的描述：
本发明为一种废铅酸蓄电池湿法回收铅的方法，其特征在于步骤如下：
（1）将废铅酸蓄电池倒酸后破碎、分选，得到铅膏；
（2）铅膏加入碳酸铵与硫酸铅进行还原转化，得到氧化铅、二氧化铅、碳酸铅沉淀，同时回收硫酸铵饱和液；铅膏主要物料由硫酸铅（PbSO4）、二氧化铅(PbO2)组成的，加入碳酸铵转化硫酸铅，得到不含硫的碳酸铅，其化学反应式为；PbSO4+(NH4)2CO3=PbCO3+(NH4)2SO4，二氧化铅因是酸性氧化物、不与碳酸铵反应。转化后的悬浮液经过滤后得到滤饼碳酸铅及二氧化铅的混合物，滤液主要是硫酸铵饱和液，该液去浓缩结晶工序得硫酸铵付产品。
（3）沉淀物采用20%的硅氟酸溶液、电解液浸取，得到电积液、二氧化铅、硅氟酸铅、水和二氧化碳；沉淀物采用20%的硅氟酸溶液浸取，其化学反应式；PbCO3+H2SiF6=PbSiF6+H2O+CO2，
（4）固液分离，滤出固体二氧化铅，剩余液体补充硅氟酸、加入添加剂，搅拌后进入电解槽中进行电积，阴极产出纯铅，阳极析出少量二氧化铅；
（5）于步骤（3）中的二氧化碳与氢氧化铵反应，产生碳酸氢铵，碳酸氢铵进一步与氢氧化铵反应得碳酸铵；上述反应产物中二氧化碳回收，回收的二氧化碳与氢氧化氨制备碳酸氢铵。制备碳酸氢铵再与氢氧化氨制备碳酸铵，制备碳酸铵的化学反应为；NH4OH+CO2=NH4HCO3、NH4HCO3+NH4OH=(NH4)2CO3+H2O，用制备好的碳酸铵{(NH4)2CO3}去转化硫酸铅(PbSO4)为碳酸铅(PbCO3)。
（6）步骤（4）中产生的电解液用于步骤（3）中的浸取工序。转化后不含硫的碳酸铅经硅氟酸浸取后得到PbSiF6，经过滤后调节适合铅电积的电积液，该电积液进入电积系统，在阴极上产出99.99纯铅，在阳极上只有很少的二氧化铅析出物，电积液循环使用。滤饼中的PbO2不能与硅氟酸反应，碳酸铅与硅氟酸反应后，经过滤得到的滤饼二氧化铅去还原工序制取红丹(Pb3O4)或黄丹(PbO)。
上述方案中，步骤（4）中所加入的添加剂为明胶粉 0.3g/L及B-萘酚0.01g/L，作用是：可以获得更好的阴极结晶质量，提高电流效率，改善电积条件从而允许提高电流密度和强化生产。步骤（5）中的碳酸铵用于步骤（2）中的转化还原工序，减少二氧化碳排放及材料成本；步骤（4）中电解槽的槽电压为2.3V、电流密度控制在180-210A/m2，其中电流效率为96%。
上述步骤（4）中所滤出的二氧化铅与电解析出的二氧化铅合并加工红丹；而步骤（2）中的硫酸铵饱和液经浓缩结晶制得农用化肥硫酸铵。
当然，以上图示仅为本发明较佳实施方式，并非以此限定本发明的使用范围，故，凡是在本发明原理上做等效改变均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种废铅酸蓄电池湿法回收铅的方法，其特征在于工艺如下：
（1）将废铅酸蓄电池倒酸后破碎、分选，得到铅膏；
（2）铅膏加入碳酸铵与硫酸铅进行还原转化，得到氧化铅、二氧化铅、碳酸铅沉淀，同时回收硫酸铵饱和液；
（3）沉淀物采用20%的硅氟酸溶液、电解液浸取，得到电积液、二氧化铅、硅氟酸铅、水和二氧化碳；
（4）固液分离，滤出固体二氧化铅，剩余液体补充硅氟酸、加入添加剂，搅拌后进入电解槽中进行电积，阴极产出纯铅，阳极析出少量二氧化铅；
（5）于步骤（3）中的二氧化碳与氢氧化铵反应，产生碳酸氢铵，碳酸氢铵进一步与氢氧化铵反应得碳酸铵；
（6）步骤（4）中产生的电解液用于步骤（3）中的浸取工序。
2.根据权利要求1所述的一种废铅酸蓄电池湿法回收铅的方法，其特征在于：所述步骤（4）中所加入的添加剂为明胶粉 0.3g/L及B-萘酚0.01g/L。
3.根据权利要求1或2所述的一种废铅酸蓄电池湿法回收铅的方法，其特征在于：所述步骤（4）中电解槽的槽电压为2.3V、电流密度控制在180-210A/m2。
4.根据权利要求1或2所述的一种废铅酸蓄电池湿法回收铅的方法，其特征在于：所述步骤（4）中所滤出的二氧化铅与电解析出的二氧化铅合并加工红丹。
5.根据权利要求1所述的一种废铅酸蓄电池湿法回收铅的方法，其特征在于：所述步骤（2）中的硫酸铵饱和液经浓缩结晶制得农用化肥硫酸铵。
6.根据权利要求1所述的一种废铅酸蓄电池湿法回收铅的方法，其特征在于：所述步骤（5）中的碳酸铵用于步骤（2）中的转化工序。
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