[发明专利]一种回收再利用废铅酸电池铅膏的方法

说明书

本发明公开了一种回收再利用废铅酸电池铅膏的方法，包括以下步骤：(1)以废铅酸电池中的铅膏为原料，将该铅膏在真空条件下进行预处理；然后，将预处理后的铅膏与氯化试剂混合得到反应物，将该反应物在真空环境下加热进行氯化挥发反应，使得预处理后铅膏中的铅元素与氯化试剂中的氯元素结合形成氯化铅并挥发；反应结束后即得到氯化残渣、以及挥发后冷凝结晶的氯化铅粗产物；(2)将步骤(1)得到的氯化铅粗产物在真空环境下进行纯化，得到氯化铅精产物。本发明通过对该回收方法的整体工艺流程及各个步骤的参数、条件等进行改进，与现有技术相比能够有效解决铅膏回收污染严重的问题。

技术领域

本发明属于电子废弃物处理与资源化技术领域，更具体地，涉及一种回收再利用废铅酸电池铅膏的方法，该方法可将废铅酸电池铅膏转化为高纯度铅化合物，具体是利用氯化钙和二氧化硅为混合试剂，将其与废铅膏混合后在真空环境进行氯化挥发反应，通过氯化铅挥发冷凝得到高纯度的铅化合物产品，尤其适用于对废铅酸电池铅膏中铅及其化合物的循环再利用。

背景技术

随着经济的快速发展，我国铅消费量持续上升。因此，我国已成为世界精铅消费的大国。根据我国目前每生产1吨铅精矿含量约消耗1.6吨矿产储量计算，我国铅储量和基础储量静态保证年限分别为6.4年和10.4年。由于冶炼能力和产量远高于矿产品产量，造成原料供应自给率不断降低，原料进口依赖度越来越大，因此，我国矿产品生产存在严重的潜在资源危机。另一方面铅蓄电池生产及使用等过程中产生了大量的含铅废物，这些报废的废旧铅蓄电池属于危险废物，如处理不当，将会对人类健康和环境造成极大的危害。因此，如何将废旧铅蓄电池进行安全的处理、处置和综合利用将成为当前一个急需解决的问题。

整个废铅酸蓄电池通常由以下4部分组成：铅膏30～40％、废电解液11～30％、铅极柱及铅合金板栅24～30％、有机物22～30％。废铅蓄电池预处理方法根据经济、技术水平不同而差异较大。其中废电解液进一步处理后排放或回用；板栅主要以铅及合金为主，可以独立回收利用；有机物如聚丙烯塑料可作为副产品再生利用；铅膏主要是极板上活性物质经过充放电使用后形成的料浆状物质：PbSO₄(～55％)、PbO₂(～28％)、PbO(～9％)、Pb(～4％)等，一般还含有少量Fe、Sb和Ba(～0.5％)等杂质。铅膏是废铅蓄电池中成分最复杂的组成部分，它既是污染环境的有害物质，也是提取有价成份的重要二次资源。由于废铅蓄电池各部分成分不同，性质各异，直接处理金属回收率低，且环境污染严重，因此，必须分离后再分别处理，以提高技术经济指标和减少甚至消除环境污染。由于铅膏中含有大量硫酸盐，而且存在不同价态的铅及其化合物，因此，铅膏的循环再利用，通常是废旧铅酸蓄电池回用需要着重研究的技术难题。

目前废铅酸蓄电池的处理工艺主要有火法冶金和湿法冶金两种。20年来，国内外广泛研究废铅酸蓄电池的湿法处理并提出了一系列新的工艺方法。湿法处理废铅蓄电池的工艺具有设备、工艺简单，操作方便，金属回收率相对较高，规模大小皆宜等优点，值得进一步完善推广。国外发达国家目前正在积极开展湿法工艺的开发工作，逐步向全湿法过渡。但是，由于铅是一种重金属，因此，湿法冶金过程中含铅废液的处理是值得注意的环境难题，此外，湿法浸出铅酸电池的铅膏往往需要过量的强酸和强碱，因此也易于造成环境污染。火法冶金是将废铅蓄电池经过倒酸和去壳等简单处理后，进行火法混合熔炼；废铅蓄电池经破碎分选后分出金属部分和铅膏部分，铅膏脱硫转化，然后分别进行火法冶炼。由于硫酸铅的存在，在火法冶炼废铅膏过程中易于产生大量的含硫烟气和挥发性铅尘；同时采用人工投料的方式，劳动强度高。因此，传统火法工艺不仅能耗高，而且污染物排放量大。