本發(fā)明涉及一種廢舊鉛膏高效脫硫工藝，屬于廢舊鉛酸蓄電池回收領域。

背景技術：

目前，我國廢舊鉛酸蓄電池回收處理仍面臨很大的問題，究其原因，是因為缺乏完備的管理體制，近年來，政府加快建立廢舊鉛蓄電池回收處理法律體系，再生鉛的污染物排放標準從2010年以來經過了3次修訂，二氧化硫的排放標準由2010年的960PPM調整為2016年的A類區(qū)（如武漢）100PPM,B類區(qū)（如襄陽）150PPM，也就是說，鉛膏脫硫是鉛回收行業(yè)必不可少的步驟。

鉛的回收主要包括火法和濕法兩類回收技術。火法冶煉，因其反應快且工藝成熟，是當前主流技術，但是，火法鉛回收工藝需要在高達1300℃的溫度下冶煉（代少振，蔡曉祥，吳鑫，等.廢鉛酸蓄電池回收技術現(xiàn)狀[J].世界有色金屬，2015（9）：15-17.），高溫對設備的要求高，容易產生粉塵，需要后續(xù)除塵處理，尾氣排放硫含量過高，達不到最新國家要求的排放標準。但研究發(fā)現(xiàn)，利用濕法脫硫技術進行鉛膏脫硫，可以降低二氧化硫污染和降低熔煉溫度，因為脫硫劑將鉛膏里的硫酸鉛轉化為碳酸鉛，碳酸鉛火法冶煉溫度只需要達到800℃左右，濕法脫硫技術很好地解決了火法冶煉存在的技術難題。

但就目前來說，濕法回收技術脫硫率低，一般在80%～90%，后續(xù)冶煉尾氣排放二氧化硫含量高，達不到國家環(huán)保標準；另外，在脫硫過程中，脫硫效率低，反應速率慢，脫硫反應時間在60min以上，難以實現(xiàn)工業(yè)化生產；如果能突破濕法反應速率方面的問題，濕法回收將大有作為（王學健，沈海全.廢鉛酸蓄電池回收技術現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].科技創(chuàng)新與應用，2015（9）：4-6.）。

因此，急需提供一種廢舊鉛膏高效脫硫工藝，改進濕法回收技術，在提高脫硫率，降低二氧化硫排放量的同時，提高脫硫反應效率，實現(xiàn)工業(yè)化生產，為火法冶煉奠定堅實的基礎。

技術實現(xiàn)要素：

針對以上技術問題，本發(fā)明的目的在于突破鉛膏濕法脫硫技術中存在的問題，解決脫硫反應速率慢，生產效率低，難以實現(xiàn)工業(yè)化，脫硫率低，后續(xù)冶煉尾氣排放二氧化硫含量高，達不到國家環(huán)保標準等問題。

為達到上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案：

所述的廢舊鉛膏高效脫硫工藝具體包括以下步驟：

1）將廢舊鉛膏進行干燥，干燥至鉛膏含水率≤3%，得到干燥鉛膏；

2）將固體脫硫劑與干燥鉛膏中的硫酸鉛按摩爾比為1.5～2.5：1的比例，加入研磨設備混合研磨，制得粒徑為150～500μm，含水率≤3%的合成粉；

3）將純水與合成粉按質量比0.5～1.5：1的比例，加入到強制脫硫器中，在溫度為20～40℃的條件下進行脫硫，反應時間為0.1～0.5h；

4）脫硫反應完成后混合液通過壓濾設備壓濾，得到濾餅和濾液。

作為優(yōu)選，在步驟1）中，所述干燥溫度為100～150℃。

作為優(yōu)選，在步驟2）中，所述固體脫硫劑為碳酸銨、碳酸氫銨、碳酸鈉、碳酸氫鈉、氫氧化鈉中的一種；在步驟3）中，當脫硫劑是碳酸氫銨時合成粉投料速率為0.1～0.3t/min，當脫硫劑是碳酸銨、碳酸鈉、碳酸氫鈉或氫氧化鈉時合成粉投料速率為0.3～0.8t/min。

作為優(yōu)選，在步驟3）中，所述強制脫硫器包括反應罐、泥漿泵和管道混合器，反應罐、泥漿泵、管道混合器依次通過輸送管道連接，管道混合器還通過輸送管道與反應罐連接。

本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明將鉛膏干燥后與固體脫硫劑混合研磨，成倍增加了脫硫反應物的反應接觸面積，大大提高了反應效率和脫硫率；強制脫硫器內設置有管道混合器，在不需要外力的情況下，水流通過管道混合器會產生分流、交叉混合和反向旋流三個作用，鉛膏與脫硫劑形成的碳酸鉛包裹層，通過劇烈的摩擦和撞擊被擊碎，解除了碳酸鉛“包裹效應”，即反應中生成碳酸鉛包裹在鉛膏表面阻止了硫酸鉛的反應，使脫硫反應更快更充分。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的流程圖；

圖2為強制脫硫器的結構示意圖。

具體實施方式

下面將結合本發(fā)明實施例1-4和附圖1-2，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

實施例1

取10噸廢舊鉛膏，經測定，鉛膏含硫率為6.92%，具體脫硫步驟如下：

1）將廢舊鉛膏在115℃下干燥30min，干燥至含水率為1.8%時，得到干燥鉛膏。

2）選取碳酸氫銨為脫硫劑，稱取3噸碳酸氫銨加入研磨設備與干燥鉛膏混合研磨，制得粒徑為350μm，含水率為2%的合成粉。

3）將純水與合成粉按質量比為1.2：1的量，按設定加料速率0.25t/min加入強制脫硫器中，所述強制脫硫器包括反應罐、泥漿泵和管道混合器，反應罐、泥漿泵、管道混合器依次通過輸送管道連接，管道混合器還通過輸送管道與反應罐連接，管道混合器也稱管式靜態(tài)混合器，在不需要外力的情況下，水流通過管道混合器會產生分流、交叉混合和反向旋流三個作用；鉛膏與脫硫劑形成的碳酸鉛包裹層，通過劇烈的摩擦和撞擊被擊碎，從而解決了反應中碳酸鉛的“包裹效應”，即反應中生成碳酸鉛包裹在鉛膏表面阻止了硫酸鉛的反應，加料時間為40min,在溫度為30℃的條件下，反應30min，脫硫反應時間縮短30min以上，經計算脫硫率達到96.03%，與現(xiàn)有技術中的脫硫率80%～90%相比，有了顯著性的提高。

4）脫硫反應完成后混合液通過壓濾設備壓濾，得到濾餅和濾液，經測定，濾餅中硫含量為0.257%；濾餅在800℃下進行火法冶煉，測定結果顯示：煙氣中二氧化硫量為60PPM，硫含量低于國家排放標準100PPM；濾液經過提純結晶處理后，固溶質含量為411g/L。

實施例2

取10噸廢舊鉛膏，經測定，鉛膏含硫率為7.03%，具體脫硫步驟如下：

1）將廢舊鉛膏在125℃下干燥30min，干燥至含水率為1%時，得到干燥鉛膏。

2）選取碳酸氫銨為脫硫劑，稱取3.5噸碳酸氫銨加入研磨設備與干燥鉛膏混合研磨，制得粒徑為300μm，含水率為1.1%的合成粉。

3）將純水與合成粉按質量比為1：1的量，按設定加料速率0.2t/min加入強制脫硫器中，所述強制脫硫器包括反應罐、泥漿泵和管道混合器，反應罐、泥漿泵、管道混合器依次通過輸送管道連接，管道混合器還通過輸送管道與反應罐連接，管道混合器也稱管式靜態(tài)混合器，在不需要外力的情況下，水流通過管道混合器會產生分流、交叉混合和反向旋流三個作用；鉛膏與脫硫劑形成的碳酸鉛包裹層，通過劇烈的摩擦和撞擊被擊碎，從而解決了反應中碳酸鉛的“包裹效應”，即反應中生成碳酸鉛包裹在鉛膏表面阻止了硫酸鉛的反應；加料時間為45min,在溫度為35℃的條件下，反應25min，脫硫反應時間縮短30min以上，經計算脫硫率達到95.43%，與現(xiàn)有技術中的脫硫率80%～90%相比，有了顯著性的提高。

4）脫硫反應完成后混合液通過壓濾設備壓濾，得到濾餅和濾液，經測定，濾餅中硫含量為0.282%；濾餅在800℃下進行火法冶煉，測定結果顯示：煙氣中二氧化硫量為78PPM，硫含量低于國家排放標準100PPM；濾液經過提純結晶處理后，固溶質含量為434g/L。

實施例3

取10噸廢舊鉛膏，經測定，鉛膏含硫率為7.12%，具體脫硫步驟如下：

1）將廢舊鉛膏在120℃下干燥30min，干燥至含水率為1.5%時，得到干燥鉛膏。

2）選取碳酸鈉為脫硫劑，稱取5.5噸碳酸鈉加入研磨設備與干燥鉛膏混合研磨，制得粒徑為400μm，含水率為1.5%的合成粉。

3）將純水與合成粉按質量比為0.8：1的量，按設定加料速率0.5t/min加入強制脫硫器中，所述強制脫硫器包括反應罐、泥漿泵和管道混合器，反應罐、泥漿泵、管道混合器依次通過輸送管道連接，管道混合器還通過輸送管道與反應罐連接，管道混合器也稱管式靜態(tài)混合器，在不需要外力的情況下，水流通過管道混合器會產生分流、交叉混合和反向旋流三個作用；鉛膏與脫硫劑形成的碳酸鉛包裹層，通過劇烈的摩擦和撞擊被擊碎，從而解決了反應中碳酸鉛的“包裹效應”，即反應中生成碳酸鉛包裹在鉛膏表面阻止了硫酸鉛的反應；加料時間為30min,在溫度為30℃的條件下，反應30min，脫硫反應時間縮短30min以上，經計算脫硫率達到95.13%，與現(xiàn)有技術中的脫硫率80%～90%相比，有了顯著性的提高。

4）脫硫反應完成后混合液通過壓濾設備壓濾，得到濾餅和濾液，經測定，濾餅中硫含量為0.291%；濾餅在800℃下進行火法冶煉，測定結果顯示：煙氣中二氧化硫量為75PPM，硫含量低于國家排放標準100PPM；濾液經過提純結晶處理后，固溶質含量為441g/L。

實施例4

取10噸廢舊鉛膏，經測定，鉛膏含硫率為7.06%，具體脫硫步驟如下：

1）將廢舊鉛膏在130℃下干燥30min，干燥至含水率為1.1%時，得到干燥鉛膏。

2）選取氫氧化鈉為脫硫劑，稱取3噸氫氧化鈉加入研磨設備與干燥鉛膏混合研磨，制得粒徑為300μm，含水率為0.9%的合成粉。

3）將純水與合成粉按質量比為0.9：1的量，按設定加料速率0.55t/min加入強制脫硫器中，所述強制脫硫器包括反應罐、泥漿泵和管道混合器，反應罐、泥漿泵、管道混合器依次通過輸送管道連接，管道混合器還通過輸送管道與反應罐連接，管道混合器也稱管式靜態(tài)混合器，在不需要外力的情況下，水流通過管道混合器會產生分流、交叉混合和反向旋流三個作用；鉛膏與脫硫劑形成的碳酸鉛包裹層，通過劇烈的摩擦和撞擊被擊碎，從而解決了反應中碳酸鉛的“包裹效應”，即反應中生成碳酸鉛包裹在鉛膏表面阻止了硫酸鉛的反應；加料時間為30min,在溫度為35℃的條件下，反應30min，脫硫反應時間縮短30min以上，經計算脫硫率達到97.43%，與現(xiàn)有技術中的脫硫率80%～90%相比，有了顯著性的提高。

4）脫硫反應完成后混合液通過壓濾設備壓濾，得到濾餅和濾液，經測定，濾餅中硫含量為0.182%；濾餅在800℃下進行火法冶煉，測定結果顯示：煙氣中二氧化硫量為51PPM，硫含量低于國家排放標準100PPM；濾液經過提純結晶處理后，固溶質含量為437g/L。

本發(fā)明將鉛膏干燥后與固體脫硫劑混合研磨，成倍增加了脫硫反應物反應接觸面積，大大提高了反應效率和脫硫率；強制脫硫器內設置有管道混合器，在不需要外力的情況下，水流通過管道混合器會產生分流、交叉混合和反向旋流三個作用，鉛膏與脫硫劑形成的碳酸鉛包裹層，通過劇烈的摩擦和撞擊被擊碎，解除了碳酸鉛“包裹效應”，即反應中生成碳酸鉛包裹在鉛膏表面阻止了硫酸鉛的反應，使脫硫反應更快更充分。

最終，以上實施例僅用以說明廢舊鉛膏高效脫硫工藝的技術方案而非限制，盡管通過實施例1-4和附圖1-2已經對本發(fā)明進行了詳細的描述，但本領域技術人員應當理解，可以在形式上和細節(jié)上對其作出各種各樣的改變，而不偏離本發(fā)明權利要求書所限定的范圍。