[發明專利]一種含硫酸鉛廢料脫硫工藝及其脫硫母液的循環方法

有效

• 申請號: 201710003738.7
• 申請日: 2017-01-04
• 公開（公告）號: CN106916952B
• 公開（公告）日: 2019-01-04
• 發明（設計）人: 潘軍青;王平淵;孫艷芝
• 申請（專利權）人: 北京化工大學
• 主分類號: C22B7/00
• 分類號: C22B7/00;C22B13/00
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 張立改

一種含硫酸鉛廢料脫硫工藝及其脫硫母液的循環方法，屬于對含鉛固體廢棄物進行綜合利用的技術領域。(1)采用復合浸出劑溶解含硫酸鉛廢料，使溶解硫酸鉛固體溶解；經固液分離后得到溶解有硫酸鉛的濾液和未反應的濾渣；復合浸出劑包含A?B共軛溶液；A為氨或胺類物質中的一種或幾種，B為銨鹽；向硫酸鉛濾液中加入提供碳酸根的碳化劑，經固液分離得到碳酸鉛沉淀和脫鉛母液；向脫鉛母液中加入脫硫劑，經固液分離得到硫酸鹽和脫硫母液。本發明設計努力反應原子經濟反應的要求。

技術領域

本發明涉及回收廢舊鉛酸電池的脫硫方法，屬于對含鉛固體廢棄物進行綜合利用的技術領域。

背景技術

鉛酸電池自1859年由普蘭特發明以來，憑借其極高的可靠性、廣泛的操作溫度、以及在高電流密度和啟動性能等方面的主要優勢，成為二次電池的主要類型之一。鉛酸電池被廣泛應用于內燃機汽車的啟動電池、電動汽車的電源和在能源存儲和后備電源等其他領域。據統計數據顯示，2015年全球鉛酸電池總產值為432.1億美元，占全球二次電池產值的54.6％。由于新興國家汽車產業的興起，以及中國、歐洲等國環保要求的提高，要求汽車匹配大容量鉛酸啟停電池。可以預計，鉛酸電池2015年468.23GVAh，預計2020年538.2GVAh，未來5年鉛酸電池在未來5-10年里仍然保持2.8％速度遞增。由此帶來的日益嚴重和數量龐大的廢舊鉛酸電池回收問題。

鉛作為一種有毒的重金屬元素，對兒童的血液和大腦健康有嚴重的影響。廢舊鉛酸電池經過分選和預處理后得到的鉛膏是最重要的含鉛化合物，鉛膏中的主要成分大致為：45％-60％PbSO₄，10％-30％PbO，10％-20％PbO2和2％-3％Pb。鉛膏中的PbSO4含量達到50％以上。因此不恰當的回收鉛工藝在回收過程中不僅浪費了大量寶貴能源，而且伴隨著大量二氧化硫廢氣、含鉛蒸氣和含鉛粉塵(PM<2.5)，以及大量含鉛廢渣，這些冶煉過程排放二氧化硫和鉛污染物對周邊環境造成嚴重的酸雨和血鉛事件，這迫切需要一種清潔的脫硫技術和回收鉛技術來解決廢鉛蓄電池的循環再生問題。

傳統回收鉛延續了數千年的火法煉鉛思路，使得廢舊鉛酸蓄電池鉛回收都是以金屬鉛為最終目標產品，導致鉛酸蓄電池的生產企業只能以電解精鉛為原料、通過再次氧化得到氧化鉛，這一傳統的鉛循環工藝路線，涉及了鉛膏脫硫—火法高溫冶煉—粗鉛精煉—精鉛熔化鑄球—球磨氧化—氧化鉛等漫長的生產環節，其中鉛的高溫冶煉、電解精煉和鉛的球磨氧化是高能耗和高污染的重要環節。因此，實現鉛的清潔回收的關鍵在于改變當前流程多和耗能高這個以金屬鉛為中心的傳統思路，建立起廢鉛膏直接回收氧化鉛的新工藝。近年來出現了直接將鉛膏回收轉化為氧化鉛的新技術，不僅提高了鉛回收率，而且回收得到的氧化鉛能直接應用于鉛酸蓄電池生產，從而降低了回收鉛和電池生產成本。