[发明专利]一种废铅酸蓄电池铅膏的还原方法

说明书

本发明涉及一种废铅酸蓄电池铅膏的还原方法，包括：将Na₂S₂O₃、H₂C₂O₄或FeSO₄作为还原剂配制成浓度为0.2～1mol/l的转化液；将转化液加热至20℃～80℃后，加入废铅酸蓄电池铅膏反应30～90min，反应液固比为10～30ml/g；待反应完毕后冷却，真空过滤，冲洗，即可。本发明通过控制反应时间、反应温度、还原剂浓度、液固比等因素，确定了最佳的工艺参数，铅膏中的PbO₂可以绝大部分被还原转化，工艺简单，成本低，具有良好的应用前景。

技术领域

本发明属于废铅酸蓄电池回收利用领域，特别涉及一种废铅酸蓄电池铅膏的还原方法。

背景技术

近年来，随着铅酸蓄电池消费量的节节攀升，其报废量也相应增大。目前我国铅酸蓄电池的耗铅量占据总额的70％左右，但是废铅蓄电池回收率不足90％，而发达国家一般保证100％；在我国再生铅冶炼过程中的铅回收率一般为80％左右，而国外先进水平可达98％以上。因此每年我国约有3万吨左右的废铅蓄电池未能得到回收利用，同时由于回收率低导致我国每年约有4.5万吨左右的铅及铅化合物流入到空气、土壤和水体中，造成严重的资源浪费和环境污染。因此开展无污染或轻污染铅再生过程的研究直接关系着我国铅工业的发展。

同时据文献报道，依据目前已探明铅矿资源的储采比，铅矿只足够开采25～30年。随着铅矿资源的日益枯竭，铅金属的回收及再生利用已成为实现铅工业可持续发展的必由之路。目前铅金属主要消耗在蓄电池的生产上，因此铅的再生过程主要是对废铅酸蓄电池中的铅膏渣泥进行还原转化以获得铅及铅合金的过程。该过程的难点在于铅膏的冶炼，其方法目前可分为火法、湿法和干湿联合法。火法冶炼存在着金属回收率低，能耗高和污染严重三大问题。干湿联合法一般采取湿法脱硫、火法熔炼，即对废铅蓄电池进行破碎分选、综合回收、铅膏脱硫转化之后，再用回转短窑或反射炉进行熔炼。这种方法比较纯火法冶炼，大幅降低了SO₂的排放量，但是后期熔炼仍采用了高温设备，因此无法避免地会造成铅尘污染。废铅蓄电池的湿法处理可分为三类：(1)铅膏脱硫转化——浸出——电积法；(2)铅膏直接浸出——电积法；(3)铅膏直接电积法。

废铅酸蓄电池经过破碎分选后得到的铅膏是含铅化合物的混合固体，主要成分大致为：PbSO₄ 25％～30％，PbO₂ 15％～20％，Pb 2％～3％。铅膏的脱硫转化即是将其中的PbSO₄转化为较易还原处理的其它化合物形态的过程。目前该工艺主要采用可溶性碳酸盐作为脱硫剂，例如Na₂CO₃、NH₄HCO₃等。而脱硫剂主要消耗在铅膏中PbSO₄的转化上，铅膏中的PbO₂与Pb不参与反应。

在湿法再生铅的过程中，铅膏中的PbO、Pb、PbSO₄可以转化为PbCO₃，之后用H₂SiF₄或HBF₄溶液浸出制成电解液，PbO与Pb也可以直接浸出。而铅膏中的主要成分PbO₂不能直接转化或浸出，必须将其还原成PbO或Pb才能进行，因此铅膏中PbO₂的还原过程是湿法再生铅工艺的重要环节。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种废铅酸蓄电池铅膏的还原方法，该方法通过控制反应时间、反应温度、还原剂浓度、液固比等因素，确定了最佳的工艺参数，铅膏中的PbO₂可以绝大部分被还原转化，工艺简单，成本低，具有良好的应用前景。。

本发明的一种废铅酸蓄电池铅膏的还原方法，包括：