[发明专利]一种废铅酸蓄电池中废铅膏的回收利用装置及方法

说明书

本发明公开了一种废铅酸蓄电池中废铅膏的回收利用装置，包括反应釜、多孔圆台填料缸、叶轮动力元件、伺服电机、附着膜、结晶滤网以及循环连通系统。本发明通过伺服电机控制的叶轮动力元件工作，对废铅膏中的PbSO₄进行脱硫处理，继续通入过量H₂O₂和HNO₃混合溶液，置换出废铅膏中的铅离子；替换另一填有由阴离子交换树脂包裹Na₂C₂O₄固体的多孔圆台填料缸，转化原溶液中的铅离子为草酸铅沉淀，由反应釜内的填料缸，附着膜，结晶滤网等装置回收草酸铅沉淀，经过滤、洗涤、干燥煅烧得到超细氧化铅粉末状固体。该装置实用经济，回收率较高，结构新颖，价格低廉，便于清洁，容易实现自动化。

技术领域

本发明属于含铅化合物回收装置技术领域，具体涉及一种废铅酸蓄电池中废铅膏的回收利用装置及方法。

背景技术

随着经济的发展，中国已经成为全球最大的铅蓄电池生产基地，铅用量超过美国成为世界第一大用铅国。然而，一般铅酸蓄电池的使用寿命较短，每年都有数千万计的铅酸蓄电池报废，其中含有铅等重金属和酸性溶液，随意丢弃既会造成铅资源的浪费，又对人体健康和生态环境产生危害。同时，将铅酸蓄电池中的铅转化提纯的最终产物碳酸铅则是一种应用较为广泛的化合物，具有较大的回收价值。

例如，在固体推进剂中广泛采用碳酸铅为燃烧催化剂，但是失水碳酸铅为块状固体，再生需要很繁琐的步骤；另外，使用过程中发现，不同厂家或不同批次的碳酸铅的催化活性差异很大，因此研究适宜的合成方法，通过严格控制工艺条件，直接获得超细碳酸铅，解决不同批次碳酸铅的差异问题具有重要的意义。

如今，有相关回收装置分离装置为悬液分离器，市价昂贵；专利号为CN103045853B的中国专利公开了一种铅酸蓄电池膏体中回收铅的工艺，其缺点是其只能回收脱硫后的废铅膏，单次回收量小且回收率低，对人力要求较高，循环性能较差；专利号为CN107117647A的中国专利公开了一种用于含铅化合物中提纯碳酸铅的装置，其缺点是提纯铅采用的中空三通管道在经过多次循环后，产生沉淀易堵塞管道，管道循环设计不够完善，回收量较低；专利号为CN103014354A的中国专利公开了从铅蓄电池膏体中回收铅的工艺，其缺点是脱硫成本过高，回收装置缺乏整体性，不利于自动化实施。

发明内容

本发明目的是针对上述现有制备工艺中存在的问题，提供一种处理废旧铅蓄电池废铅膏中铅元素使之转化提纯为应用前景较为广泛的超细氧化铅粉末状固体的实验装置及方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种废铅酸蓄电池中废铅膏的回收利用装置，包括反应釜、多孔圆台填料缸、叶轮动力元件、伺服电机、附着膜、结晶滤网以及循环连通系统；所述反应釜为中空双层直臂圆柱结构，包括内壁、外壁、设于顶部的密封玻璃盖和设于底部的隔离层；所述内壁通过衔接杆与外壁固定连接，所述内壁的内层设有与内壁形状相同的附着膜，所述密封玻璃盖上设有用于多孔圆台填料缸通过的圆孔；所述多孔圆台填料缸位于反应釜顶部，穿过所述密封玻璃盖上的圆孔伸入反应釜内部，与反应釜可拆卸连接；所述叶轮动力元件位于反应釜内部，设于隔离层上方；所述伺服电机固定安装于隔离层下方，伺服电机与叶轮动力元件连接，用于控制叶轮动力元件旋转带动反应釜内的溶液浸没所述多孔圆台填料缸；所述循环连通系统包括第一连通层与第二连通层，所述第一连通层设于内壁的底部，供反应釜内的溶液循环通过；所述第二连通层设于内壁的上部，供飞溅至反应釜上层的溶液通过；所述结晶滤网设于第二连通层处，位于内壁与外壁之间，用于收集沉淀结晶。

本发明进一步解决的技术方案是，所述多孔圆台填料缸包括同心圆盘、支撑杆、缸体以及圆柱塞；所述同心圆盘悬挂于密封玻璃盖上，同心圆盘外径大于所述圆孔的直径，同心圆盘内衔接有圆柱塞，所述圆柱塞底部设有支撑杆，支撑杆另一端与缸体连接，所述缸体为开设多个小孔的圆台，小孔垂直圆台壁面供溶液通过。