[发明专利]一种利用废旧铅酸蓄电池铅膏补充铅电解液铅离子的方法

说明书

本发明涉及一种利用废旧铅酸蓄电池铅膏补充铅电解液铅离子的方法，属于有色金属冶金技术领域，包括铅膏脱硫、脱硫铅膏过滤、脱硫铅膏浸出、浸出铅膏过滤、氟硅酸铅溶液净化主要步骤；本发明将铅膏经过脱硫、浸出、净化处理后的溶液，可直接用于补充工业铅电解铅电解液中的铅离子，解决铅电解电解液中铅离子贫化的问题，以满足铅电解液中含铅离子90‑125g/L的技术要求。本发明技术方案工艺流程短、原料成本低、能有效降低补铅成本。

技术领域

本发明属于有色金属冶金技术领域，具体的说，涉及一种利用废旧铅酸蓄电池铅膏补充铅电解液铅离子的方法。

背景技术

铅膏是生产铅酸蓄电池必须材料，铅膏是极板活性物质的母体，是由铅粉、水、硫酸和添加剂混合搅拌并发生物理、化学变化而制成的可塑性膏状混合物。含有氧化铅(PbO₂)、碱式硫酸铅、金属铅、氢氧化铅、水和添加剂。铅膏在铅酸电池中的作用主要是为电化学反应提供和贮存所需的物质。回收废铅酸蓄电池通常先经破碎分选产出的铅板栅、有机废塑料和铅膏。铅膏在铅酸蓄电池使用过程中极板上活性物质经过充放电使用后形成浆料状物质：PbSO₄(50％)、H₂SO₄+PbO₂(约28％)、PbO(约9％)、Pb(约4％)。回收废旧铅酸蓄电池产出的铅膏中主要含有PbSO₄(50-60％)、PbO₂(20-30％)(10-20％)、少量的金属铅(3％以下)及其他杂质。目前处理铅膏制精铅方法有火法—电解法和湿法—电解法。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；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和湿法处理两种方法，但这两种方法均为先获得粗铅，然后再通过电解对粗铅进行精制。

通常铅熔炼产出的粗铅品位在96％-99％之间，其余1％-4％为贵金属金、银、硒、碲等稀有金属以及铜、镍、硒、锑和铋等杂质，粗铅中的贵金属的价值有时要超过铅的价值，必须提取出来，而杂质成分对铅的延展性和抗蚀性有害，必须除去，因此要对粗铅进行精炼。粗铅精炼有火法精炼和电解精炼两种，中国和日本的炼铅厂一般采用电解精炼，世界其他国家均采用火法精炼法。

粗铅电解精炼，电解时以硅氟酸铅(PbSiF₆)和氟硅酸(H₂SiF₆)为电介质，在直流电作用下，将粗铅电解成精铅，铅电解精炼工艺流程由火法精炼除去粗铅中大部分的Cu、Sn、As，调整Sb的含量，满足电解过程的需要，并铸成阳极板。电解时，以电解铅片作阴极，脱铜后的铅作阳极，在氟硅酸和硅氟酸铅水溶液中进行电解，在直流电作用下，阳极氧化成铅离子进入溶液，阴极上溶液中铅离子还原析出：阳极Pb→Pb²⁺+2e，阴极Pb²⁺+2e→Pb。电解过程中，标准电极电位较铅负的金属，如铁、锌、锡、镍、钻等与铅一道电化溶解进入溶液，而电极电位较铅正的金属，如银、金、铜、砷、碲等不溶解而形成阳极泥沉于电解槽底，经过一定周期，残阳极返回精炼炉熔炼，阴极析出铅经过熔化除微量锡、砷、锑杂质后，铸成精铅锭，阳极泥用于回收贵金属，电解在内衬耐腐蚀材料的钢筋混凝土制成的电解槽内进行，铅电解的主要技术条件为：电解液总酸量120-160g/L，含铅90-125g/L，电解温度32-45℃，电流密度120-200A/m²，同极矩95mm，精铅含铅99.98％-99.99％。

为保证铅电解的正常生产，需保证铅电解液中铅离子在90-125g/L，如出现以下情况可造成铅电解中铅离子含量过低：

1、新建铅电解企业或铅电解企业新增电解液体积，需要使用氟硅酸溶液新配制具有一定Pb²⁺浓度的电解液，以满足开槽或增槽电解液使用要求。