[發明專利]一種廢鉛酸蓄電池鉛膏的預處理方法

有效

• 申請號: 201310004706.0
• 申請日: 2013-01-07
• 公開（公告）號: CN103050745A
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發明（設計）人: 楊家寬;何東升;劉建文;朱新峰;朱靜;胡雨辰;張偉;孫曉娟;王琴;袁喜慶
• 申請（專利權）人: 華中科技大學;武漢工程大學
• 主分類號: H01M10/54
• 分類號: H01M10/54
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 曹葆青

技術領域

本發明屬于廢鉛酸蓄電池生產再生鉛領域。本發明涉及一種新型的廢鉛酸蓄電池鉛膏預處理方法。

背景技術

鉛酸蓄電池在二次電池工業中一直占據主導地位，據統計，從2005到2010年間，我國鉛酸蓄電池在動力電池領域的產值和銷售方面都占據著50％以上的二次電池市場指標。隨著我國經濟的高速發展，特別是汽車、摩托車、電動自行車行業的快速發展，鉛酸蓄電池產量正以每年10％的速度遞增。

鉛酸蓄電池生產量越大，報廢的鉛酸蓄電池越多。據統計，2007年我國廢鉛酸蓄電池的產生量約為84萬噸，鉛渣、鉛灰等其他含鉛廢料約20萬噸。預計到2015年，廢鉛酸蓄電池年產生量將超過200萬噸以上。

面對如此龐大數量的廢鉛酸蓄電池，如果不加以合理處理和利用，所造成的污染將對環境保護、生態平衡及人體健康構成巨大的威脅。同時，我國鉛礦資源相對匱乏，主要依賴進口來彌補鉛礦資源的不足。在這種客觀條件下，更迫切需要再生利用廢鉛酸蓄電池。

廢鉛酸蓄電池經過倒酸后，主要有塑料外殼、板柵、隔膜紙、廢鉛膏組成，在所有組成部件中，廢鉛膏的再生利用是最大的難點，也是廢鉛酸蓄電池中鉛回收的關鍵。目前廢鉛酸蓄電池回收鉛采用的主要方法有火法和濕法，火法是對鉛膏進行倒酸及初步破碎處理等處理后進行火法冶煉，得到鉛產品。濕法主要有兩種：直接電積法與間接電積法。直接電積法將鉛膏直接置于電解槽中進行電解回收鉛。間接電積法需經過進一步的轉化、浸出后再進行電積處理。

火法處理廢鉛酸蓄電池鉛膏污染較大且生產過程中能耗高。濕法-電沉積處理雖然可以防止大氣污染，但能耗大，工藝流程長、設備投入大、不適宜小廠處理。

“鉛回收”(CN?101573461?B)發明了一種利用檸檬酸水溶液處理鉛廢棄物的方法，該方法采用檸檬酸水溶液浸出鉛廢棄物，將廢鉛膏中鉛轉化為檸檬酸鉛，然后在250～1100℃下焙燒檸檬酸鉛，得到鉛粉。該技術可消除SO₂及鉛塵污染，降低能耗。該工藝最大特點是最終產品為超細鉛粉，可直接用于生產高性能鉛酸蓄電池，這為廢鉛酸蓄電池回收利用提供了一條綠色的全新的技術。“一種鉛回收的方法”(CN?102560122A)公開了一種包含PbSO₄、PbO₂、PbO和Pb的鉛廢棄物與檸檬酸液混合反應，產生檸檬酸鉛，然后將檸檬酸鉛轉化為鉛或者氧化鉛的方法。上述工藝最大的優勢是解決了火法冶煉工藝中SO₂排放以及高溫下鉛塵揮發的問題，也解決了鉛膏濕法電積工藝的高能耗問題。

無論采用何種方法回收廢鉛酸蓄電池中鉛，均需首先對廢鉛酸蓄電池進行破碎及初步分選。專利文獻“廢鉛酸蓄電池破碎分選機及分選方法”CN101979165A)、專利文獻“廢鉛酸蓄電池破碎分選機”(CN201848422U)、“廢鉛酸蓄電池自動破碎分選系統及方法”(CN102615095A)等公開了廢鉛酸蓄電池破碎和分選的相關設備和方法。所有上述廢鉛酸蓄電池進行破碎及初步分選的專利文獻及現有的技術都是與傳統的活法熔煉回收鉛錠相配套的。傳統火法熔煉工藝可以通過高溫使殘留在鉛膏中的有機雜質，如塑料外殼、隔膜紙、纖維、炭黑等分解去除，殘留在鉛膏中的無機雜質，如板柵碎片、電池焊接接頭中的鐵、銅、銻等無機雜質元素通過后續的精煉工藝去除。然而，在對廢鉛酸蓄電池破碎產品進行分選時，鉛膏和其它組分分離并不徹底，塑料外殼和板柵碎片、隔膜紙、纖維、炭黑等會混入鉛膏中對濕法鉛回收工藝將產生嚴重影響。在采用上述的檸檬酸水溶液以及其他的浸出方法回收廢鉛膏中鉛時，最終產品鉛粉直接用于制備新的鉛酸蓄電池時，若鉛粉中雜質超標，將直接影響所生產的蓄電池的性能，因此，需嚴格控制鉛粉中雜質含量。這就需要從源頭進行控制，盡可能減少雜質進入鉛粉。所以，需在浸出前對廢鉛酸蓄電池鉛膏進行預處理，除去混雜在廢鉛膏中的雜質。但目前尚無相關技術和研究。

搖床是一種應用廣泛的重選設備，搖床分選是利用床面的往復運動和水流的沖洗作用使物料密度分離。搖床分選的優點是精確性高，一次選別即可獲得高品位精礦或廢棄尾礦，常用于分選鎢、錫、鈮、鉭及含金礦石。

發明內容

本發明的目的在于提供一種有效的廢鉛酸蓄電池中鉛膏的預處理方法，通過篩分、重選，除去廢鉛膏中雜質，提高廢鉛酸蓄電池鉛膏濕法浸出工藝浸出過程轉化率，確保最終產品鉛粉的質量，解決該工藝的技術難點，促進該工藝的完善和應用。

本發明提供的一種廢鉛酸蓄電池中鉛膏的預處理方法，包含以下步驟：

第1步廢鉛酸蓄電池經過倒酸、破碎、初步分選后，分離出廢鉛膏；