[發(fā)明專利]一種從含氧化鉛廢料中回收氧化鉛的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410019975.9
• 申請日: 2014-01-16
• 公開（公告）號: CN104789776B
• 公開（公告）日: 2018-07-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 潘軍青;張超;孫艷芝
• 申請（專利權(quán)）人: 北京化工大學(xué)
• 主分類號: C22B7/00
• 分類號: C22B7/00;C22B13/00
• 代理公司: 北京潤平知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11283
• 代理人: 李婉婉;張苗

本發(fā)明提供了一種從含氧化鉛廢料中回收氧化鉛的方法，該方法包括以下步驟：（1）將含氧化鉛廢料與絡(luò)合劑溶液接觸，并將接觸后的混合物固液分離，得到含鉛濾液和濾渣；（2）將上述含鉛濾液與沉淀劑反應(yīng)，并將得到的反應(yīng)產(chǎn)物進行固液分離，得到鉛鹽沉淀和再生的絡(luò)合劑濾液，并將所述絡(luò)合劑濾液返回步驟（1）的溶解過程；（3）將上述鉛鹽沉淀進行脫鹽分解以獲得PbO。該方法能夠高效地選擇性回收含氧化鉛廢料中的PbO，并有效去除其中的雜質(zhì)，得到的高純度的PbO。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種從含氧化鉛廢料中回收氧化鉛的方法。

背景技術(shù)

自1859年由法國工程師普蘭特發(fā)明鉛酸電池以來，鉛酸電池以其低廉的價格與可靠的穩(wěn)定性在二次電池市場，特別是汽車電池和電動自行車市場占據(jù)著重要的位置。據(jù)電池統(tǒng)計表明，2012年中國精鉛消費總量超過464.6萬噸，其中鉛酸電池消費量為330萬噸，約占鉛消費總量的71%。由于我國汽車消費的迅猛發(fā)展，可以預(yù)見今后很長一段時間仍然面臨著鉛消費持續(xù)增長和鉛資源日益緊缺的問題。當(dāng)前鉛大規(guī)模生產(chǎn)的主要方式為火法冶煉。根據(jù)豫光等企業(yè)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，一般在火法冶煉過程中產(chǎn)生的煙道氣中夾雜著少量含鉛粉塵，這些含鉛粉塵微粒經(jīng)過電場或者布袋吸附除塵后，通常占到鉛產(chǎn)量的7-12%。因此對于一家年產(chǎn)40萬噸的煉鉛企業(yè)來說，每年意味著需要處理近4萬噸的含鉛煙道灰。類似地，在現(xiàn)有的鉛酸電池生產(chǎn)企業(yè)中，鉛粉的島津球磨工序、極板涂膏工序、電池極耳的刷耳環(huán)節(jié)和極板的焊接工序都會產(chǎn)生大量的含氧化鉛廢料，因此，尋找一種高效、經(jīng)濟并且環(huán)保地回收冶煉廠和鉛酸電池生產(chǎn)環(huán)節(jié)產(chǎn)生的含氧化鉛廢料的方法已經(jīng)成為亟待解決資源高效利用問題。

在現(xiàn)有精鉛的火法冶煉過程產(chǎn)生的大量的含鉛煙道灰中，一般含有30-70%的氧化鉛，同時含有少量的二氧化硅、氧化鋁以及微量的鐵、銅、錫等金屬化合物?，F(xiàn)有含鉛煙道灰的處理方式分為火法和濕法兩種。其中，火法就是將含鉛煙道灰作為煉鉛原料加以使用。具體地，一般在含鉛煙道灰中加入少量的水玻璃或者石灰乳等物質(zhì)對含鉛煙道灰進行預(yù)粘結(jié)，從而減少冶煉過程中產(chǎn)生的揚塵，提高鉛的回收效率。雖然濕法回收氧化鉛被認(rèn)為是比火法更清潔的回收氧化鉛方式，但是據(jù)現(xiàn)有資料分析情況表明，目前報道的濕法回收氧化鉛基本上都屬于消耗性回收，也就是在回收過程不是基于原子經(jīng)濟反應(yīng)出發(fā)，構(gòu)建原子經(jīng)濟反應(yīng)和循環(huán)利用模式來實現(xiàn)提取過程的零原料消耗。由于現(xiàn)有大部分的回收氧化鉛需要大量化學(xué)原料來實現(xiàn)氧化鉛的回收，因此不僅在回收過程中帶來了高額的回收成本，而且也給環(huán)境帶來了二次鉛污染。

濕法回收典型的方法為首先采用氟硅酸來溶解含鉛煙道灰中的氧化鉛，得到氟硅酸鉛濾液和濾渣，然后在氟硅酸鉛濾液中加入定量的硫酸，使其析出硫酸鉛沉淀，最后將硫酸鉛和碳酸鈉反應(yīng)得到碳酸鉛，經(jīng)過再次過濾和高溫焙燒得到氧化鉛后出售。然而，該方法的主要缺陷如下：

（1）在采用強酸性的氟硅酸溶解含鉛煙道灰的過程中，所述含鉛煙道灰中所含的大量的鋁、鐵、銅和錫等金屬化合物也會溶解在氟硅酸中，從而導(dǎo)致氟硅酸鉛濾液中雜質(zhì)的含量不斷累積；

（2）含鉛煙道灰中所含的二氧化硅也會與氟硅酸發(fā)生副反應(yīng)，從而加劇了氟硅酸的消耗；

（3）反應(yīng)過程中采用的硫酸和碳酸鈉不能循環(huán)利用，每生產(chǎn)1mol的氧化鉛，理論上最少需要消耗1mol硫酸和1mol碳酸鈉，同時排放1mol硫酸鈉和1mol二氧化碳。

為了克服該問題，有些學(xué)者嘗試采用硝酸溶液替代氟硅酸來溶解煙道灰，但是也存在大量硝酸、碳酸銨和碳酸鈉消耗的問題，以及硝酸對設(shè)備嚴(yán)重腐蝕和雜質(zhì)金屬不斷累積的問題。例如，朱柒金等報道的利用含鉛煙道灰制備一氧化鉛的工藝研究（環(huán)境工程，2000，18(5):44-46）提到的工藝如下：（1）水洗煙道灰得到硫酸鉛；（2）采用碳酸銨沉淀變成碳酸鉛；（3）硝酸溶解碳酸鉛轉(zhuǎn)化為硝酸鉛；（4）采用碳酸鈉沉淀硝酸鉛得到堿式碳酸鉛；（5）焙燒堿式碳酸鉛得到氧化鉛。郭翠香等在“我國含鉛廢物現(xiàn)狀及鉛回收技術(shù)研究進展”（有色冶金設(shè)計與研究，2007，28(2-3)，46-54）中對其它含鉛的濕法回收作了比較系統(tǒng)的介紹。