一种废铅蓄电池回收铅的方法

1.一种废铅蓄电池回收铅的方法，其特征在于，包括以下步骤：
a、配制转化液：取硫酸和盐酸配制成硫酸根浓度120～150g/l、氯离子浓度40～50g/l的转化液待用；
b、将废铅蓄电池料缓慢投入转化液置于反应釜中，60～65℃下反应30～45分钟，废铅蓄电池料中的二氧化铅转化为铅为二价的硫酸铅，过滤，滤渣为转化渣，溶液为转化后液；
c、转化渣投入到40～50℃、浓度100～120g/l的氯化钠溶液中，加锌片，振荡浸出
30～40分钟，过滤浸出液，滤液为含硫酸锌的置换浸出液，分拣剩余的锌片，余下的为海绵铅；
d、置换浸出滤液萃取-电解回收锌；
e、海绵铅经压团、熔铸，制得成品铅。
2.根据权利要求1所述的废铅蓄电池回收铅的方法，其特征在于：所述步骤b中转化液和废铅蓄电池料的液固比为2～3:1。
3.根据权利要求2所述的废铅蓄电池回收铅的方法，其特征在于：所述步骤c中氯化钠溶液和转化渣的液固比为3～4：1。
4.根据权利要求3所述的废铅蓄电池回收铅的方法，其特征在于：所述步骤c中加锌
2
片量按表面积2～5cm/g转化渣添加。
5.根据权利要求1所述的废铅蓄电池回收铅的方法，其特征在于：所述步骤d中萃取剂选用P204。
6.根据权利要求1所述的废铅蓄电池回收铅的方法，其特征在于：所述步骤d中所得萃余液用石灰中和至PH4.0～4.5，除去酸、硫酸根后返回置换浸出工序循环利用。
7.根据权利要求1所述的废铅蓄电池回收铅的方法，其特征在于：所述步骤b中所得转化后液补加硫酸和盐酸到硫酸根浓度120～150g/l，氯离子浓度40～50g/l后作转化液循环利用。

一种废铅蓄电池回收铅的方法\n技术领域\n[0001] 本发明属于有色金属湿法冶金领域，具体涉及一种废铅蓄电池回收铅的方法。\n背景技术\n[0002] 目前世界70%以上的铅用于蓄电池，铅原料的40%以上是二次铅物料，其中90%以上的是蓄电池料，据初步统计资料显示，我国目前每年产废铅蓄电池的产量为5000万只，约38万吨铅，随着汽车、船舶、通讯工业迅猛发展，铅蓄电池铅用量不断的攀升。废铅蓄电池物料的铅形态复杂，有单质Pb（4%）、PbO（20%）、PbO2（26%）、PbSO4（50%）。目前对蓄电池铅物料的处理大多数采用火法回收，火法回收可用反射炉、鼓风炉、电炉和短回转窑等传统冶金设备处理，也可用基夫赛特法、奥斯麦特法、艾萨法和QSL法等直接炼铅的方法处理。\n[0003] 反射炉熔炼为周期性间断作业，在1200℃以上的高温下进行熔炼。该法对炉料的适应性强，结构简单，投资小，但操作条件差，劳动强度大，污染严重，炉子使用寿命短，生产率和热效率低。\n[0004] 美国RSR公司采用反射炉-鼓风炉联合流程处理废铅蓄电池。此工艺主要包括两次反射炉熔炼造渣及鼓风炉炼渣两部分，整个过程中产生了尾气和弃渣。这种方法虽然金属的总回收率高，但流程长，渣量大，并且有大量废气排放，对环境造成污染。\n[0005] 电炉熔炼同反射炉、鼓风炉一样，主要进行还原、造锍与造渣反应。电炉所需要的热量主要是通过输入的电能转化而来，故其耗电严重，只适用于电能充足，电费低的地区使用。\n[0006] 德国Hard、Harz和Braubach等厂采用短回转窑处理经废铅蓄电池破碎后的板栅和铅膏，包括一段熔炼和二段熔炼两个过程，实际上是一种半连续操作。短窑熔炼对原料的适应性强，传热传质效率较高，但产生的渣量大，生产率不高，炉衬的寿命短。\n[0007] 奥斯麦特法处理废铅蓄电池可分段熔炼出软铅和铅锑合金，渣含铅量低，生产率高，但喷枪易磨碎，寿命较短。\n[0008] 总的来说，现行火法处理废铅蓄电池反应的温度一般要1200℃以上，能耗高（每吨铅需要消耗500～600公斤煤）、回收率低（一般在80%左右），而且存在二氧化硫、铅蒸气、粉尘等严重的二次污染问题，鉴于此，研发出一种能耗低、回收率高、环境污染小的废铅蓄电池的回收方法迫在眉睫。\n发明内容\n[0009] 针对现有技术中存在的问题，本发明是提供一种能耗低、铅回收率高、环境污染小的废铅蓄电池回收方法。\n[0010] 本发明的技术方案：一种废铅蓄电池回收铅的方法，包括以下步骤：\n[0011] a、配制转化液：取硫酸和盐酸配制成硫酸根浓度120～150g/l、氯离子浓度40～\n50g/l的转化液待用；\n[0012] b、将废铅蓄电池料缓慢投入转化液置于反应釜中，60～65℃下反应30～45分钟，废铅蓄电池料中的二氧化铅转化为二价铅硫酸铅，过滤，滤渣为转化渣，溶液为转化后液；\n[0013] c、转化渣投入到40～50℃、浓度100～120g/l的氯化钠溶液中，加锌片，振荡浸出30～40分钟，过滤浸出液，滤液为含硫酸锌的置换浸出液，分拣剩余的锌片，余下的为海绵铅；\n[0014] d、置换浸出滤液萃取-电解回收锌；\n[0015] e、海绵铅经压团、熔铸，制得成品铅。\n[0016] 进一步的，所述步骤b中转化液和废铅蓄电池料的液固比为2～3:1。\n[0017] 进一步的，所述步骤c中氯化钠溶液和转化渣的液固比为3～4：1。\n[0018] 进一步的，所述步骤c中加锌片量按表面积2～5cm2/g转化渣添加。\n[0019] 进一步的，所述步骤d中萃取剂选用P204。\n[0020] 进一步的，所述步骤d中所得萃余液用石灰中和至PH4.0～4.5，除去酸、硫酸根后返回置换浸出工序循环利用。\n[0021] 进一步的，所述步骤b中所得转化后液补加硫酸和盐酸到硫酸根浓度120～150g/l，氯离子浓度40～50g/l后作转化液循环利用。\n[0022] 本发明主要涉及的反应方程式：\n[0023] PbO2+H2SO4+2HCl=PbSO4+H2O+Cl2↑\n[0024] PbO+H2SO4=PbSO4+2H2O\n[0025] PbSO4+4NaCl=2Na2PbCl4+Na2SO4\n[0026] Zn+Na2PbCl4+Na2SO4=ZnSO4+2NaCl+Pb↓\n[0027] 本发明的有益效果：\n[0028] （1）本发明方法中废铅蓄电池料不经过脱硫工艺，避免了二氧化硫烟气的产生，湿法处理也避免了铅烟尘产生，降低了二次污染。\n[0029] （2）本发明将回收过程中产生的转化渣和转化液，回收处理，循环利用，提高了原料利用率，减少废液排放，避免二次污染，符合国家循环经济发展展战略。\n[0030] （3）本发明采用氯化钠作为浸出剂，相比传统浸出剂硅氟酸腐蚀性小。\n[0031] （4）本发明浸出、置换一步完成，溶液体系中的铅一般在100mg/l以下，溶液主体是硫酸锌，无铅污染。\n[0032] （5）本发明采用湿法铅回收工艺，相对于传统的火法回收，工艺简单，回收率高，可达98%，能耗小，大大降低了生产成本。\n具体实施方式\n[0033] 为使本领域技术人员详细了解本发明的生产工艺和技术效果，下面以具体的生产实例来进一步介绍本发明的应用和技术效果。\n[0034] 实施例1\n[0035] 一种废铅蓄电池回收铅的方法，包括以下步骤：\n[0036] a、配制转化液：取硫酸和盐酸配制成硫酸根浓度120g/l、氯离子浓度40g/l的转化液1000ml待用；\n[0037] b、按照液固比为2:1，将500g含铅72%的废铅蓄电池料缓慢投入转化液置于反应釜中，60℃下反应30分钟，废铅蓄电池料中的二氧化铅转化为二价铅硫酸铅，过滤，滤渣为转化渣，溶液为转化后液；转化后液补加硫酸和盐酸到硫酸根浓度120g/l，氯离子浓度\n40g/l后作转化液循环利用；\n[0038] c、按照液固比为3：1，将转化渣投入到40℃、浓度100g/l的氯化钠溶液中，加锌片\n2\n按表面积2cm/g转化渣添加锌片，振荡浸出30分钟，过滤浸出液，滤液为含硫酸锌的置换浸出液，分拣剩余的锌片，余下的为海绵铅；\n[0039] d、置换浸出滤液加P204萃取-电解回收锌；萃余液用石灰中和至pH4.0，除去酸、硫酸根后返回置换浸出工序循环利用；\n[0040] e、海绵铅经压团、熔铸，得成品铅348.3g，回收率达96.7%，含铅量98.2%。\n[0041] 实施例2\n[0042] 一种废铅蓄电池回收铅的方法，包括以下步骤：\n[0043] a、配制转化液：取硫酸和盐酸配制成硫酸根浓度130g/l、氯离子浓度45g/l的转化液1250ml待用；\n[0044] b、按照液固比为2.5:1，将500g含铅72%的废铅蓄电池料缓慢投入转化液置于反应釜中，62℃下反应40分钟，废铅蓄电池料中的二氧化铅转化为二价铅硫酸铅，过滤，滤渣为转化渣，溶液为转化后液；转化后液补加硫酸和盐酸到硫酸根浓度130g/l，氯离子浓度\n45g/l后作转化液循环利用；\n[0045] c、按照液固比为3.5：1，将转化渣投入到42℃、浓度110g/l的氯化钠溶液中，加锌\n2\n片按表面积3cm/g转化渣添加锌片，振荡浸出35分钟，过滤浸出液，滤液为含硫酸锌的置换浸出液，分拣剩余的锌片，余下的为海绵铅；\n[0046] d、置换浸出滤液加P204萃取-电解回收锌；萃余液用石灰中和至PH4.2，除去酸、硫酸根后返回置换浸出工序循环利用；\n[0047] e、海绵铅经压团、熔铸，得成品铅350.6g，回收率达97.4%，含铅量98.8%。\n[0048] 实施例3\n[0049] 一种废铅蓄电池回收铅的方法，包括以下步骤：\n[0050] a、配制转化液：取硫酸和盐酸配制成硫酸根浓度150g/l、氯离子浓度50g/l的转化液1500ml待用；\n[0051] b、按照液固比为3:1，将500g含铅72%的废铅蓄电池料缓慢投入转化液置于反应釜中，65℃下反应45分钟，废铅蓄电池料中的二氧化铅转化为二价铅硫酸铅，过滤，滤渣为转化渣，溶液为转化后液；转化后液补加硫酸和盐酸到硫酸根浓度150g/l，氯离子浓度\n50g/l后作转化液循环利用；\n[0052] c、按照液固比为4：1，将转化渣投入到50℃、浓度120g/l的氯化钠溶液中，加锌片\n2\n按表面积4cm/g转化渣添加锌片，振荡浸出40分钟，过滤浸出液，滤液为含硫酸锌的置换浸出液，分拣剩余的锌片，余下的为海绵铅；\n[0053] d、置换浸出滤液加P204萃取-电解回收锌；萃余液用石灰中和至PH4.5，除去酸、硫酸根后返回置换浸出工序循环利用；\n[0054] e、海绵铅经压团、熔铸，得成品铅351.0g，回收率达97.5%，含铅量99.5%。\n[0055] 实施例4\n[0056] 一种废铅蓄电池回收铅的方法，包括以下步骤：