[发明专利]铅回收

说明书

发明领域

本发明涉及从含铅废弃物中回收铅。具体地，但不是排他地，本 发明涉及从电池废弃物中回收铅的方法，以及该方法的最终产物。

发明背景

全世界超过50％的铅产量是源自回收的铅。据信，铅电池中接近 90％的铅被回收。铅电池的回收涉及处理铅电池糊料以便从其它电池 成分中分离铅。这会涉及物理分离技术以及化学技术，例如湿法冶金 法、电解冶金法和熔炼(火法冶金法)。

在最常用的方法中，将电池糊料充入传统的熔炼鼓风炉并在升高 的温度下使之分解以得到金属铅。糊料物质含有大量PbSO₄形式的硫。 该化合物的分解要求使用相对高的温度，通常大于等于1,100℃。 PbSO₄的火法冶金法是有问题的，因为需要额外的步骤以防止SO₂释 放进入环境。高温处理还产生大量有害的携带铅的烟雾、灰尘和废渣。 有害排放的控制很昂贵，并且经常需要昂贵的专用设备。这些有害副 产物的处理经常是费力费时的。

湿法冶金法已被用于以可溶性金属硫酸盐的形式固定电池糊料中 的硫，能够将可溶性金属硫酸盐从处理步骤中产生的不溶性铅产物中 分离。然而，收集的铅产物经常保留大量的PbSO₄形式的硫。若收集 的产物被置于熔炉，必须采取一些步骤以确保充分处理SO₂排放。

电解冶金法也能够是有问题的，因为需要复杂的化学品混合物来 将铅溶解成适于在电化学电池中处理的形式。这样的电池是能源密集 型的。

US 4,118,219描述了回收废弃的铅-酸电池的方法。该方法包括使 用硫酸将Pb和PbO转化成PbSO₄的步骤。通过煅烧或者通过使用诸 如过氧化氢的化学还原剂将电池糊料中的PbO₂还原，然后使其与硫酸 反应以形成PbSO₄。用高度浓缩的氨性硫酸铵浸提溶液将PbSO₄溶解 出电池糊料。将水溶液与不溶杂质分离，然后将溶解的铅转化成碳酸 铅，使碳酸铅与溶解的杂质以及未反应的Pb和PbO分离。在煅烧炉 中将碳酸铅转化成PbO或Pb。

US 4,269,810描述了通过将诸如Na₂CO₃或NaOH的处理剂的水溶 液加入至粉碎的电池成分而使铅-酸电池泥脱硫的方法。在该法中， PbSO₄发生反应以产生溶于水溶液的诸如硫酸钠的金属硫酸盐，以及 沉淀出来的诸如PbCO₃和Pb(OH)₂的铅化合物。通过使用诸如沉淀或 离心的常规分离技术将沉淀的铅化合物与固体PbO和PbO₂一起回收。

本发明人已意识到，目前从电池废弃物中回收铅的方法需要数个 处理步骤来获得适用于工业的铅形式，例如适用于电池生产的铅。

在多种已知的铅回收方法中，回收过程的产物含有多种不同形式 的铅。产物的确切组成难以控制且难以预测，并且受所用铅废弃物的 组成所影响。必须进行进一步处理以得到适用于工业的产物。

亟需简单的并且有利的从铅电池糊料中回收铅的方法。该方法还 应当是具有成本效益的，并且是符合环境法规的。还需要避免将铅电 池废弃物运输至专用设备，并且能够本地应用的方法会是有优势的。 避免运输成本会增加任何这种方法的可持续性。

发明概述

本发明人已开发了从铅废弃物中回收铅的简单方法。

因此，一般地，本发明提供了从铅废弃物中回收铅的方法。

第一方面，本发明提供了从铅废弃物中回收铅的方法，所述方法 包括下列步骤：

(a)用柠檬酸水溶液处理铅废弃物以产生柠檬酸铅；

(b)从水溶液中分离柠檬酸铅；以及

(c)将分离的柠檬酸铅转化成Pb和/或PbO。

优选地，所述铅废弃物是铅电池糊料。最优选地，铅废弃物包含 PbSO₄、PbO₂、PbO和Pb。

优选地，柠檬酸水溶液的pH为pH 1.4至pH 6。

任选地，柠檬酸水溶液还含有下列物质中的一种或多种：金属柠 檬酸盐和过氧化氢。