[发明专利]一种从废旧铅酸电池铅膏制备精铅的方法

说明书

技术领域

本发明属于铅资源循环利用工艺，特别涉及一种从废旧铅酸电池铅膏制备精铅的方法，该工艺可实现铅膏的固体电解，从而使得该工艺具有操作简便和良好的经济性的特点。

背景技术

我国是全球最大的铅酸蓄电池生产国、消费国和出口国，我国每年大约有1.1亿只废铅酸蓄电池产生，含铅的金属量约为200万吨，如何高效、清洁的回收废铅酸蓄电池中铅成为重大的技术需求。废旧铅酸电池破碎分选后的铅膏处理是铅资源回收利用的关键。目前处理铅膏制精铅方法有湿法-电解法和火法-电解法。湿法-电解法是先还原和提取铅膏中的铅，得到铅溶液后再电解。火法-电解法是先铅膏预脱硫后低温熔炼得到粗铅，然后电解粗铅制精铅，但这两种方法流程较长，工艺繁琐。如果能将铅膏中的铅采用较短工艺通过电解制备精铅，则有非常重要的意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种废旧铅酸电池铅膏制备纯铅的方法。本发明的方法包括①铅膏加乙二酸盐预脱硫；②预脱硫后含铅混合物加入调浆剂调浆后涂覆到极板上，烘干；③将极板作为阴极电解制备金属铅；④铅加热熔化制成铅锭或直接压成铅锭。本发明工艺简单、获得精铅纯度高，电解液可循环使用。

在废旧铅酸电池铅膏制备纯铅的方法中，铅膏预脱硫后得到碳酸铅和二氧化铅混合含铅料与聚乙烯醇溶液制备阴极板进行电解是该工艺关键的步骤，本法涉及的化学反应有:

(1)PbSO₄ + MC₂O₄₃ = PbC₂O₄+ MSO₄

(2)PbO₂ + H₂ C₂O₄+2H⁺=Pb²⁺+2H₂O+2CO₂

涉及的电解反应有：

(3)PbC₂O₄+2H⁺+2e = Pb+H₂ C₂O₄ （阴极）

(4)H₂O-2e=2H⁺+1/2O₂ （阳极）

从上面反应式中可看到电解过程中电解液中的氢离子本身并不消耗，电解液中的氢离子起到连续溶解乙二酸铅的作用而不被消耗，因此利用脱硫后的固体电解是一个十分便利的过程。

本发明的技术方案为：

一种从废旧铅酸电池铅膏制备精铅的方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）铅膏预脱硫：将废旧铅酸电池破碎分离后的铅膏和脱硫剂调制成浆液，搅拌反应后进行过滤分离，得到滤液和含铅滤饼；

（2）铅膏极板制备：将步骤（1）所得含铅滤饼加入制膏剂调制成脱硫铅膏涂覆到板材上，烘干得到电极板；

（3）电解：将步骤（2）所得制备的铅膏极板作为阴极，浸入电解液中电解得到金属铅。

进一步地，步骤（1）中，所述的脱硫剂为乙二酸钠、乙二酸铵或乙二酸钾，其加入量与铅膏中PbSO₄的摩尔比为1.0~1.5：1。

进一步地，步骤（2）中，所述的制膏剂为聚乙烯醇、轻质碳酸钙和水的混合物，聚乙烯醇与步骤（1）中得到的含铅滤饼质量比为为0.001~0.01：1，碳酸钙与聚乙烯醇的质量比为1~20:1，水的质量与步骤（1）中得到的含铅滤饼质量比为1~10:1。

进一步地，步骤（2）中，所述的板材为石墨、不锈钢、铅。

进一步地，步骤（3）中，所述电解液为乙酸、氟硼酸、氟硅酸中的一种，质量百分比浓度为1%~50%。

本发明的有益效果在于：

本发明的工艺具有工艺简单，阴极板中的乙二酸铅不断与电解液中的氢离子反应而溶解，但电解过程中由于氧气的析出而再生出氢离子，使得电解液能不断循环使用，另外反应中得到的乙二酸可还原铅膏中的高价氧化物，工艺所得电解铅纯度非常高，最高能接近100%，完全达到直接回用到铅酸蓄电池的质量要求，因此本发明不仅能实现废旧铅酸电池的资源化利用，而且制备成本低，经济效益好，具有非常好的工业应用价值。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步详细说明，但本发明并不限于此。

实施例1