一種從廢鉛酸蓄電池鉛膏中回收鉛的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種從廢鉛酸蓄電池鉛膏中回收鉛的方法，屬于濕法冶金技術(shù)領(lǐng)域。該方法先將還原劑(FeCl2或雙氧水)、鉛膏加入氯化鋁溶液于攪拌磨中進(jìn)行浸出，使其中的鉛進(jìn)入溶液，浸出液用金屬鋁置換鉛，鉛置換后，原浸出液返回繼續(xù)浸出鉛渣。本工藝具有流程短、工序少、能耗成本低等特點(diǎn)，并滿足清潔生產(chǎn)的環(huán)保要求。
【專利說明】
一種從廢鉛酸蓄電池鉛膏中回收鉛的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及濕法冶金技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種從廢鉛酸蓄電池鉛膏中回收鉛的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在鉛的消費(fèi)結(jié)構(gòu)中，鉛酸蓄電池的耗鉛量占鉛總消耗量的85%左右。我國鉛蓄電池產(chǎn)量約占世界產(chǎn)量的1/3，每年報廢的蓄電池達(dá)150萬噸以上。廢舊蓄電池的積存量不斷增加，已成為一個巨大的可再生二次資源。
[0003]廢鉛酸蓄電池破碎分選產(chǎn)出的鉛板柵，一般經(jīng)簡單重熔和調(diào)整成分，即可鑄成極板供蓄電池廠再用，有機(jī)廢塑料洗凈后也可再生利用。而鉛膏成分復(fù)雜，回收技術(shù)難度最大。
[0004]目前處理鉛膏的火法冶金工藝常用Na2C03、Na0H等脫硫劑將鉛膏中的PbSO4預(yù)先轉(zhuǎn)化為Pb2CO3或Pb(OH)2,轉(zhuǎn)化后的Pb2CO3可在較低的溫度下進(jìn)行火法熔煉。由于轉(zhuǎn)化不完全，一般會有5%左右的PbSO4殘留在轉(zhuǎn)化后的鉛膏中，在熔煉中會產(chǎn)生S02?；鸱ㄒ苯鸸に囂幚磴U膏不僅能耗成本高，而且會產(chǎn)生SO2、揮發(fā)性鉛塵等大氣污染物。
[0005]脫硫轉(zhuǎn)化一浸出一電積法的三段式濕法電積工藝是目前典型的濕法鉛回收的工藝，但高能耗的問題仍有待解決。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種從廢鉛酸蓄電池鉛膏中回收鉛的方法，實(shí)現(xiàn)從鉛膏中直接提取得到高含量的金屬鉛。
[0007]該方法的處理對象是廢鉛酸蓄電池鉛膏，具體包括步驟如下:
[0008](I)以FeCl2或雙氧水為還原劑，氯化鋁溶液為浸出劑浸出鉛膏，浸出完成后通過液固分離得到浸出渣和浸出液；
[0009](2)向步驟(I)得到的浸出液中加入金屬鋁進(jìn)行置換鉛，得到金屬鉛和置換后液；
[0010](3)將步驟(2)得到的置換后液返回步驟(I)，重新作為浸出劑；當(dāng)步驟(2)中硫酸根離子濃度累積到20g/L時，在置換后液中加入硫酸銨，使置換后液中累積的硫酸根離子及鋁離子以硫酸鋁銨形式進(jìn)行部分結(jié)晶沉淀；
[0011](4)將步驟(3)得到的硫酸鋁銨晶體溶解后，加入碳酸鋇，進(jìn)行鋇鹽除鉛，重結(jié)晶后得到純硫酸鋁銨產(chǎn)品。
[0012]其中，步驟(I)中處理的鉛膏含Pb 60?75%;浸出溫度為20?90°C，浸出時間為
0.5?3h，氯化鋁溶液濃度為100?400g/L，浸出前，鉛膏、氯化鋁溶液和還原劑組成的混合溶液中的液固比為20?40:1，浸出所用設(shè)備為攪拌磨。
[0013]步驟(2)中所用金屬鋁為鋁片、鋁板或鋁塊，置換溫度為20?90°C，金屬鋁用量為理論量I?1.1倍。
[0014]本發(fā)明的上述技術(shù)方案的有益效果如下:
[0015](I)與火法冶金方法比，能耗低，滿足清潔生產(chǎn)的環(huán)保要求。
[0016](2)與脫硫轉(zhuǎn)化一浸出一電積法的三段式濕法電積工藝比，能耗低，工藝流程簡潔，操作簡便，由于氯化鋁浸出劑可循環(huán)使用，提鉛過程只消耗少量還原劑及金屬鋁，試劑消耗少，成本低。除能直接得到高含量的金屬鉛外，置換后進(jìn)入溶液中的鋁及硫酸根離子以硫酸鋁銨形式結(jié)晶，硫酸鋁銨為廣泛使用的凈水劑，置換過程消耗的鋁也得到了再生利用。
[0017]該方法流程短、工序少、能耗成本低且滿足清潔生產(chǎn)環(huán)保要求。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明的從廢鉛酸蓄電池鉛膏中回收鉛的方法工藝流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]為使本發(fā)明要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖及具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0020]本發(fā)明提供一種從廢鉛酸蓄電池鉛膏中回收鉛的方法。如圖1所示，為該方法的工藝流程圖。該方法具體包括浸出、置換鉛、結(jié)晶、鋇鹽除鉛等步驟，下面結(jié)合具體實(shí)施例予以說明。
[0021]實(shí)施例1
[0022]浸出:Ikg鉛膏(Pb 71.1% )，浸出劑為350g/L氯化鋁溶液，還原劑FeCl2.4H20用量為0.4kg，浸出溫度80°C，浸出時間2h，液固比35.5:1。鉛浸出率達(dá)98.9%。
[0023]置換鉛:采用鋁板作置換劑，置換溫度30°C，鋁板用量為理論量I倍，置換lh，得到細(xì)小鉛泥共702g，鉛含量99.1 %。
[0024]硫酸鋁銨結(jié)晶:室溫25°C條件下，在循環(huán)的鉛置換后液中通過加入500g/L(NH4)2SO4溶液，形成硫酸鋁銨結(jié)晶沉淀，控制溶液中的硫酸根濃度在20g/L。
[0025]鋇鹽除鉛:將硫酸鋁銨晶體溶解后，加入碳酸鋇，重結(jié)晶后得到純硫酸鋁銨。
[0026]實(shí)施例2
[0027]浸出:Ikg鋅浸出渣(Pb 65.7% )，浸出劑為350g/L氯化鋁溶液，還原劑雙氧水用量300mL，浸出溫度70°C，浸出時間2h，液固比28.5:1。鉛浸出率達(dá)95.7%。
[0028]置換鉛:采用鋁塊作置換劑，置換溫度30°C，鋁塊用量為理論量I倍，置換lh，得到細(xì)小鉛泥共627g，鉛含量99.2 %。
[0029]硫酸鋁銨結(jié)晶:室溫25°C條件下，在循環(huán)的鉛置換后液中通過加入500g/L(NH4)2SO4溶液，形成硫酸鋁銨結(jié)晶沉淀，控制溶液中的硫酸根濃度在20g/L。
[0030]鋇鹽除鉛:將硫酸鋁銨晶體溶解后，加入碳酸鋇，重結(jié)晶后得到純硫酸鋁銨。
[0031]以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明所述原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種從廢鉛酸蓄電池鉛膏中回收鉛的方法，其特征在于:包括以下步驟: (1)以FeCl2或雙氧水為還原劑，氯化鋁溶液為浸出劑浸出鉛膏，浸出完成后通過液固分離得到浸出渣和浸出液； (2)向步驟(I)得到的浸出液中加入金屬鋁進(jìn)行置換鉛，得到金屬鉛和置換后液； (3)將步驟(2)得到的置換后液返回步驟(I)，重新作為浸出劑；當(dāng)步驟(2)中硫酸根離子濃度累積到20g/L時，在置換后液中加入硫酸銨，使置換后液中累積的硫酸根離子及鋁離子以硫酸鋁銨形式進(jìn)行部分結(jié)晶沉淀； (4)將步驟(3)得到的硫酸鋁銨晶體溶解后，加入碳酸鋇，進(jìn)行鋇鹽除鉛，重結(jié)晶后得到純硫fe招錢廣品。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從廢鉛酸蓄電池鉛膏中回收鉛的方法，其特征在于:所述步驟(I)中處理的鉛膏含Pb 60?75%。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從廢鉛酸蓄電池鉛膏中回收鉛的方法，其特征在于:所述步驟(1)中浸出溫度為20?90°C，浸出時間為0.5?3h，氯化鋁溶液濃度為100?400g/L，浸出前，鉛膏、氯化鋁溶液和還原劑組成的混合溶液中的液固比為20?40:1，浸出所用設(shè)備為攪拌磨。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從廢鉛酸蓄電池鉛膏中回收鉛的方法，其特征在于:所述步驟(2)中所用金屬鋁為鋁片、鋁板或鋁塊，置換溫度為20?90°C，金屬鋁用量為理論量I?1.1倍。
【文檔編號】C22B11/00GK106086414SQ201610437065
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月17日
【發(fā)明人】王成彥, 陳永強(qiáng), 邢鵬, 馬保中
【申請人】北京科技大學(xué)