[发明专利]一种利用湿法炼锌渣处理废铅酸蓄电池胶泥回收铅和银的方法

说明书

技术领域

本发明提供一种利用湿法炼锌渣处理废铅酸蓄电池胶泥回收铅和银的方法，属于 冶金和工业固废资源综合利用技术领域。

背景技术

我国每年产生几百万吨的废铅酸蓄电池，其中主要成分胶泥中含有铅及其化合 物，如硫酸铅、氧化铅和二氧化铅等。这些电池所含的重金属一旦进入人体，会危害人体健 康，破坏生态平衡。回收铅工艺多采用湿法和火法联合的工艺进行，如公开号为CN 104451160A的专利采用硝酸氧化浸出，再将浸出液加入硫酸反应，之后加碳酸钠，得到的 碳酸铅在熔炼炉中发生分解反应，将得到的氧化铅加入煤粉、碳酸钠和石英砂，经高温反应 得到精铅。该工艺回收过程长且复杂，成本较高。

铅银渣、铁矾渣和针铁矿渣均产生于湿法炼锌工艺。每年这些渣的产生量巨大，其 中铅银渣含有一定量的可溶性锌等重金属、pH偏低、显强酸性，有很强的酸腐蚀性和浸透 性，若将其直接堆存渣场，不仅会造成资源浪费，而且会造成环境污染，破坏地下水体。目前 综合回收铅银渣有浮选法、回转窑挥发法、配入铅冶炼系统、固化和湿法处理等方法，但这 些方法存在回收率低、生产成本高、流程适用性不强、环境污染严重等弊端。

铁矾渣和针铁矿渣综合利用主要围绕无害化固定和回收有价金属，其中无害化固 定有高温烧结法“还原焙烧——磁选”法和溶剂浸出法等工艺，使得渣中的铁以氧化物固定 于路基填料、微晶玻璃、功能陶瓷和建筑材料，但是这种方法产出的铁系产品市场价值不 高，故这些工艺未能得到推广。如专利CN103589861A采用一种微波硫酸化焙烧——水浸 处理铁矾渣的方法处理铁矾渣，但是这种方法流程长且较为复杂，处理能力不大。

发明内容

为了克服处理废铅酸蓄电池胶泥、铁矾渣和针铁矿渣和铅银渣工艺回收过程长且 复杂，成本较高，回收率低、流程适用性不强、环境污染严重等不足，本发明提供一种利用湿 法炼锌渣处理废铅酸蓄电池胶泥回收铅和银的方法。

本发明方法步骤如下：

A配料

第一，将铁矾渣、废铅酸蓄电池胶泥、铅银渣、针铁矿渣和还原剂破碎至0.044mm~ 0.35mm粉末；第二，废铅酸蓄电池胶泥和铁矾渣的加入量质量比为100:10~40；第三，加入铅 银渣和真铁矿渣，同时满足物料中的总铅含量为20%~40%和固硫所需的氧化铁质量的要 求，其中硫的量是四种物料（铁矾渣、废铅酸蓄电池胶泥、铅银渣、针铁矿渣）总质量的6%~ 8%；第四，加入还原剂和添加剂，其中还原剂和添加剂的加入量分别为四种物料（铁矾渣、废 铅酸蓄电池胶泥、铅银渣、针铁矿渣）总质量的5%~20%和2%~15%；最后，加入熔剂，将渣型控 制在FeO/SiO₂=1~1.8，CaO/SiO₂=0.2~0.8；

B混合还原熔炼

将这些物料加入到熔炼炉中，加热升温并恒定于1000℃~1300℃，保温0.5~3h，熔炼产 出渣、铁锍和铅合金；冷却后分离产物，铁锍送往制酸系统；而铅合金送往精炼系统进一步 熔炼回收其中的有价金属铅和银。

具体反应原理如下：

铅银渣的主要物相为(A)Fe₃(SO₄)₂(OH)₆和铁矾渣的主要物相为(A)Fe₃(SO₄)₂(OH)₆，其 中A是指Na⁺，K⁺，H₃O⁺。炉中温度升高时，铅银渣和铁矾渣的热分解主要为(A)Fe₃(SO₄)₂(OH)₆的热分解过程，而且热分解过程主要发生在200~700℃范围之内，反应发生如下：

(H₃O)Fe₃(SO₄)₂(OH)₆=Fe₃(SO₄)₂(OH)₅+2H₂O↑