[發明專利]一種使用廢鉛膏制備高純度乙酸鉛和納米鉛粉的方法

有效

• 申請號: 201410118435.6
• 申請日: 2014-03-27
• 公開（公告）號: CN103880630A
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發明（設計）人: 楊家寬;孫曉娟;李富元;李瑞霞;周峰;張偉;朱新鋒;胡雨辰;梁莎
• 申請（專利權）人: 湖北金洋冶金股份有限公司;華中科技大學
• 主分類號: C07C53/10
• 分類號: C07C53/10;C07C51/41;B22F9/22;B82Y40/00;H01M10/54
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產權代理事務所(普通合伙) 11369
• 代理人: 史霞

技術領域

本發明涉及高純乙酸鉛和納米鉛粉的制備方法，尤其是涉及一種采用廢鉛酸電池的廢鉛膏制備高純乙酸鉛和納米鉛粉的方法，屬于再生鉛生產技術領域。

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背景技術

鉛酸電池是世界上用量最大的二次電池，生產鉛蓄電池消耗的鉛量占鉛總消耗量的82%以上。隨著鉛酸電池的不斷報廢，廢舊鉛酸電池產量越來越大。廢鉛酸電池通常由四大部分組成：廢鉛膏占30%~40%、鉛和鉛合金板柵占24%~30%、廢塑料包裝及隔膜紙等有機物占22%~30%、廢電解液占11%~30%。廢鉛膏作為廢鉛酸電池的主要組成部分，其成分復雜（主要含有PbSO₄、PbO₂、PbO和Pb及其他少量Fe、Cu、Sb等雜質成分），是回收的重點和難點。

廢鉛膏回收的難點主要體現在三個方面：（1）鉛的價態不同。鉛的存在形態較復雜，鉛膏中PbSO₄,?PbO₂、PbO、Pb四種物質占有Pb²⁺、Pb⁴⁺和Pb⁰金屬三種不同價態，正四價的PbO₂一般需要添加還原劑實現轉化為Pb²⁺；（2）鉛膏的脫硫轉化。鉛膏中主要成分中60%-70%的PbSO₄通過高溫火法熔煉分解一般需要1200?^oC以上的溫度，而且分解過程中會排放SO₂；（3）鉛膏雜質去除。鉛膏中雜質去除在高溫火法熔煉工藝中通常采用精煉除雜的工藝，而目前在濕法工藝中雜質去除尚無突破。

目前廢鉛膏采用傳統火法回收制備鉛錠，這個過程會排放SO₂及鉛塵等大氣污染物，且火法冶煉的能耗較高。如何實現廢鉛酸電池鉛膏的清潔回收，已成為國內外環境領域研究的熱點。一些學者引入電解沉積法（簡稱電積法）研究了鉛酸蓄電池的濕法冶金工藝，代表性的是Prengmann和McDonald發明的RSR工藝。該工藝用(NH₄)₂CO₃作為脫硫劑，通入SO₂或亞硫酸鹽作為還原劑來還原鉛膏中的PbO₂，生成的PbCO₃與PbO沉淀用20％的H₂SiF₄或HBF₄溶液浸出，制成鉛的電解液。上述RSR工藝可以歸納為(NH₄)₂CO₃－Na₂SO₃－H₂SiF₄三段式濕法電積工藝。美國的專利技術CX-EW工藝也是與RSR技術路線相似的鉛膏濕法冶金工藝，該工藝用Na₂CO₃作為脫硫劑，H₂O₂作為還原劑，HBF₄或H₂SiF₄作為電解前溶解浸出試劑，可以類似歸納為Na₂CO₃－H₂O₂－HBF₄/H₂SiF₄三段式濕法電積工藝。引入電積法的濕法冶金回收工藝，雖解決了鉛膏火法冶煉工藝中的SO₂排放以及高溫下鉛的揮發問題，然而該工藝投資大，只適合于建造大規模的回收工廠，而且每公斤鉛能耗約12?kWh，甚至比傳統火法冶金工藝還要高。因此，高能耗的問題仍然有待解決。