[發(fā)明專利]一種從廢舊鉛酸電池鉛膏制備精鉛的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710520051.0
• 申請日: 2017-06-30
• 公開（公告）號: CN107268028A
• 公開（公告）日: 2017-10-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曹靖;彭嫣嫣;張俊豐;黃妍
• 申請（專利權(quán)）人: 湘潭大學(xué)
• 主分類號: C25C1/18
• 分類號: C25C1/18;C25C7/02;C22B7/00;C22B13/00
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于鉛資源循環(huán)利用工藝，特別涉及一種從廢舊鉛酸電池鉛膏制備精鉛的方法，該工藝可實(shí)現(xiàn)鉛膏的固體電解，從而使得該工藝具有操作簡便和良好的經(jīng)濟(jì)性的特點(diǎn)。

背景技術(shù)

我國是全球最大的鉛酸蓄電池生產(chǎn)國、消費(fèi)國和出口國，我國每年大約有1.1億只廢鉛酸蓄電池產(chǎn)生，含鉛的金屬量約為200萬噸，如何高效、清潔的回收廢鉛酸蓄電池中鉛成為重大的技術(shù)需求。廢舊鉛酸電池破碎分選后的鉛膏處理是鉛資源回收利用的關(guān)鍵。目前處理鉛膏制精鉛方法有濕法-電解法和火法-電解法。濕法-電解法是先還原和提取鉛膏中的鉛，得到鉛溶液后再電解。火法-電解法是先鉛膏預(yù)脫硫后低溫熔煉得到粗鉛，然后電解粗鉛制精鉛，但這兩種方法流程較長，工藝繁瑣。如果能將鉛膏中的鉛采用較短工藝通過電解制備精鉛，則有非常重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種廢舊鉛酸電池鉛膏制備純鉛的方法。本發(fā)明的方法包括①鉛膏加乙二酸鹽預(yù)脫硫；②預(yù)脫硫后含鉛混合物加入調(diào)漿劑調(diào)漿后涂覆到極板上，烘干；③將極板作為陰極電解制備金屬鉛；④鉛加熱熔化制成鉛錠或直接壓成鉛錠。本發(fā)明工藝簡單、獲得精鉛純度高，電解液可循環(huán)使用。

在廢舊鉛酸電池鉛膏制備純鉛的方法中，鉛膏預(yù)脫硫后得到碳酸鉛和二氧化鉛混合含鉛料與聚乙烯醇溶液制備陰極板進(jìn)行電解是該工藝關(guān)鍵的步驟，本法涉及的化學(xué)反應(yīng)有:

(1)PbSO₄ + MC₂O₄₃ = PbC₂O₄+ MSO₄

(2)PbO₂ + H₂ C₂O₄+2H⁺=Pb²⁺+2H₂O+2CO₂

涉及的電解反應(yīng)有：

(3)PbC₂O₄+2H⁺+2e = Pb+H₂ C₂O₄ （陰極）

(4)H₂O-2e=2H⁺+1/2O₂ （陽極）

從上面反應(yīng)式中可看到電解過程中電解液中的氫離子本身并不消耗，電解液中的氫離子起到連續(xù)溶解乙二酸鉛的作用而不被消耗，因此利用脫硫后的固體電解是一個(gè)十分便利的過程。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：

一種從廢舊鉛酸電池鉛膏制備精鉛的方法，其特征在于，包括如下步驟：

（1）鉛膏預(yù)脫硫：將廢舊鉛酸電池破碎分離后的鉛膏和脫硫劑調(diào)制成漿液，攪拌反應(yīng)后進(jìn)行過濾分離，得到濾液和含鉛濾餅；

（2）鉛膏極板制備：將步驟（1）所得含鉛濾餅加入制膏劑調(diào)制成脫硫鉛膏涂覆到板材上，烘干得到電極板；

（3）電解：將步驟（2）所得制備的鉛膏極板作為陰極，浸入電解液中電解得到金屬鉛。

進(jìn)一步地，步驟（1）中，所述的脫硫劑為乙二酸鈉、乙二酸銨或乙二酸鉀，其加入量與鉛膏中PbSO₄的摩爾比為1.0~1.5：1。

進(jìn)一步地，步驟（2）中，所述的制膏劑為聚乙烯醇、輕質(zhì)碳酸鈣和水的混合物，聚乙烯醇與步驟（1）中得到的含鉛濾餅質(zhì)量比為為0.001~0.01：1，碳酸鈣與聚乙烯醇的質(zhì)量比為1~20:1，水的質(zhì)量與步驟（1）中得到的含鉛濾餅質(zhì)量比為1~10:1。

進(jìn)一步地，步驟（2）中，所述的板材為石墨、不銹鋼、鉛。

進(jìn)一步地，步驟（3）中，所述電解液為乙酸、氟硼酸、氟硅酸中的一種，質(zhì)量百分比濃度為1%~50%。

本發(fā)明的有益效果在于：

本發(fā)明的工藝具有工藝簡單，陰極板中的乙二酸鉛不斷與電解液中的氫離子反應(yīng)而溶解，但電解過程中由于氧氣的析出而再生出氫離子，使得電解液能不斷循環(huán)使用，另外反應(yīng)中得到的乙二酸可還原鉛膏中的高價(jià)氧化物，工藝所得電解鉛純度非常高，最高能接近100%，完全達(dá)到直接回用到鉛酸蓄電池的質(zhì)量要求，因此本發(fā)明不僅能實(shí)現(xiàn)廢舊鉛酸電池的資源化利用，而且制備成本低，經(jīng)濟(jì)效益好，具有非常好的工業(yè)應(yīng)用價(jià)值。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明，但本發(fā)明并不限于此。

實(shí)施例1