[發明專利]一種利用廢鉛酸蓄電池鉛膏生產電子級稀土紅丹制備方法

無效

• 申請號: 201210392763.6
• 申請日: 2012-10-16
• 公開（公告）號: CN102899500A
• 公開（公告）日: 2013-01-30
• 發明（設計）人: 張保興;韓健民;徐克東
• 申請（專利權）人: 安徽駿馬再生鉛產業工程技術研究中心
• 主分類號: C22B7/00
• 分類號: C22B7/00;H01M10/54;C22B59/00
• 代理公司: 安徽信拓律師事務所 34117
• 代理人: 婁爾玉

技術領域

本發明涉及紅丹制備技術領域，具體涉及一種利用廢鉛酸蓄電池鉛膏生產電子級稀土紅丹制備方法。?

背景技術

紅丹被廣泛的應用在閥控鉛酸蓄電池、牽引電池、固定型電池、電動車鉛酸蓄電池和潛艇電池的正極活性物質中。目前世界各國，甚至于蓄電池生產企業，對于紅丹的使用不僅數量不一樣，而且技術指標的要求也不盡相同。有的在正極中使用5%~10%的紅丹，有的是20%~30%；個別品種，如潛艇電池的正極，甚至使用100%的紅丹。另外，對使用的紅丹中的Pb₃O₄含量要求也不一樣。美國一般是用含75%的Pb₃O₄，日本則是80%以上，而在歐洲卻是90%以上。?

紅丹在鉛酸蓄電池中的主要作用如下：?

1、縮短生極板固化時間，提高極板固化質量?

在電解鉛生產的紅丹中，金屬鉛的含量小于2%。因此，活性物質中紅丹的百分質量越高，整個活性物質中金屬鉛的含量就越低。在生極板固化時，金屬鉛不降到一定程度（即鉛被氧化），板柵與活性物質界面腐蝕層就不易形成，這是鉛膏中結晶形態變化最重要的階段。含紅丹的正極板在固化后，金屬鉛的含量能達到最佳值1%以下，這說明鉛膏中的金屬鉛與氧的氧化反應已經深入到界面，腐蝕層業已形成。所以其結果不僅提高了固化質量，而且也可以縮短固化時間。?

2、縮短化成時間?

眾所周知，紅丹中的PbO₂的含量一般都在25%～30%之間，PbO₂在化成過程中成為灰鉛粉轉變成PbO₂的晶種。在化成開始階段，由于鉛膏中有大量的PbO、Pb·PbSO₄和3PbO·PbSO₄·H₂O存在，化學反應消耗的硫酸大于電化學反應所生成的硫酸。因此，電極表面和活性物質微孔中的硫酸濃度要比主體溶液中的硫酸濃度低，致使極板微孔中的電解液有著較高的pH值，即極板內部有較多?的堿性硫酸鹽。而極板表面由于浸酸和接近主體溶液而具有較多的PbSO₄，這些條件使化成開始后的7～8h內，反應主要在極板內部發生，生成的主要是PbO₂的變體α-PbO₂。在此期間內，硫酸濃度隨著時間的延續而降低，時間再延續，化學反應趨于完成。電化學反應生成的硫酸開始大于消耗，硫酸濃度開始提高，化成槽壓也升高，陽極電位變正，PbSO₄開始氧化，在極板表面生成PbO2的另一個變體β-PbO₂。因為紅丹在固化時已經有一定量的β-PbO₂生成，所以化成大約8h后化成時間可以縮短。?

3、提高蓄電池的初期容量?

由于紅丹形成的β-PbO₂晶粒細小，約是α-PbO₂的一半，因此B-pbo₂的結晶要比α-PbO₂具有更大的真實表面積，當PbO₂數量相同時，β-PbO₂給出的容量超過α-PbO₂給出的容量1.5~3.0倍。從二者的晶形結構看，它們完全不同。α-PbO₂與PbSO₄晶形相近，而β-PbO₂與PbSO₄差別很大。放電產物PbSO₄不可能沿著β-PbO₂的晶格生長，它要么形成新的晶種，要么在殘存的PbSO₄上長大。于是在PbSO₄之間形成許多縫隙。這些縫隙提供了更多的硫酸通道，使更多的硫酸擴散到活性物質內部的微孔中，從而使極板有了更多的容量。?

實踐表明，蓄電池在循環試驗時，由加紅丹的正極板組成的蓄電池首次即可達到100%或更多的容量，不加紅丹的要經過數次循環后才能達到95%以上的容量。?

紅丹是制造鉛酸蓄電池的重要原料，目前蓄電池專用電子級紅丹由電解鉛制成，阜陽地區是全國最大的廢鉛酸蓄電池的回收基地，每年生產近60萬噸的再生鉛。在回收再生鉛的過程中會產生20多萬噸的鉛膏。紅丹是鉛膏中的主要成分，如何將回收后鉛膏中的紅丹進行有效提取是本發明研究的主要內容。?

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于提供一種節能環保，方法簡單的利用廢鉛酸蓄電池鉛膏生產電子級稀土紅丹制備方法。?