[发明专利]用于回收铅酸电池的闭环式系统和方法

权利要求书

1.一种电化学生产具有至少98％的纯度的铅的方法，包括：

使用碱法使铅膏脱硫，其中，所述脱硫还包括使所述铅膏或脱硫的铅膏与过氧化氢反应以将二氧化铅还原为一氧化铅的步骤；

将脱硫的铅膏溶解于酸性电处理溶剂中以形成酸性富含铅离子的电处理溶剂，并且使所述富含铅离子的电处理溶剂与阴极和阳极接触；

在有效形成附着的具有至少98％的纯度的铅和再生的电处理溶剂的条件下，使在所述富含铅离子的电处理溶剂中的铅离子在所述阴极上还原；

其中，操作所述阳极使得所述阳极处的铅离子浓度小于50克/升；

从所述阴极的一部分去除所述附着的具有至少98％的纯度的铅，同时在所述阴极的另一部分上还原铅离子；和

在溶解所述脱硫的铅膏的步骤中，至少一些所述再生的电处理溶剂作为所述酸性电处理溶剂使用。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述阴极包括铝、铝合金或嵌入塑料中的铝粉。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述阴极的至少一部分具有钝化层。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述阴极被配置为可旋转盘、旋转柱体、移动带或往复板。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述阴极被配置为包括栅格图案，或者其中，所述阴极还包括绝缘材料以形成图案化阴极。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，还原步骤使用在同一所述富含铅离子的电处理溶剂中同时操作的多个阴极。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，在还原步骤期间，所述阳极暴露于还原剂或螯合剂。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述阳极是扩散控制阳极或氢去极化阳极。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述阳极通过膜与所述阴极隔开，并且其中，所述阳极接触不同于所述富含铅离子的电处理溶剂的电解液。

10.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述阴极的所述一部分不与所述富含铅离子的电处理溶剂接触时，进行从所述阴极的所述一部分去除所述附着的具有至少98％的纯度的铅的步骤。

11.根据权利要求1所述的方法，其中，所述酸性电处理溶剂包含烷烃磺酸。

12.一种回收铅酸电池的方法，包括：

从所述铅酸电池获得第一量的铅膏，所述铅膏包含硫酸铅；

使所述第一量的铅膏与碱接触，由此产生上清液和第一沉淀物，其中，所述第一沉淀物包含氢氧化铅或碳酸铅；

使所述第一量的铅膏或所述第一沉淀物与过氧化氢反应以将二氧化铅还原为一氧化铅；

用电化学电池处理所述上清液，由此产生包含硫酸的第一产物流和包含再生碱的第二产物流；

使所述第一沉淀物与电处理溶剂接触以产生富含铅离子的电处理溶剂，并使所述富含铅离子的电处理溶剂与阴极接触；

向所述阴极施加电势以在所述阴极上形成附着的金属铅，并且产生包含再生的电处理溶剂的第三产物流；

在向所述阴极施加所述电势的同时，从所述阴极的一部分收集所述附着的金属铅；

使第二量的铅膏与所述第二产物流的至少一部分接触以产生第二沉淀物；和

使所述第二沉淀物与所述第三产物流的至少一部分接触。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，在施加所述电势的同时，所述阴极相对于所述富含铅离子的电处理溶剂移动。

14.根据权利要求12所述的方法，其中，所述阴极被配置为可旋转盘、带、旋转柱体和往复板中的至少一者，或者其中，所述阴极被配置为包含栅格图案。