[發明專利]一種低成本、高脫硫率的廢舊鉛膏脫硫方法

在審

• 申請號: 201710810153.6
• 申請日: 2017-09-11
• 公開（公告）號: CN108085481A
• 公開（公告）日: 2018-05-29
• 發明（設計）人: 孔慶波;張行祥;李培文;張祖波;夏詩忠;劉長來
• 申請（專利權）人: 駱駝集團蓄電池研究院有限公司
• 主分類號: C22B1/11
• 分類號: C22B1/11;C22B13/00;C22B7/00;H01M10/54
• 代理公司: 襄陽中天信誠知識產權事務所 42218
• 代理人: 何靜月

本發明公開了一種高效率、低成本的廢舊鉛膏脫硫方法，包括如下步驟：將電池破碎系統生產的未脫硫廢舊鉛膏投入脫硫罐；將氨水加入脫硫罐，同時加水；反應；向脫硫罐中投入的碳酸氫銨或者碳酸銨；反應；將反應完成后混合液打入壓濾機進行固液分離，得到濾餅和濾液，并取樣化驗濾餅硫酸鉛含量。本發明的方法利用氨水與硫酸鉛先發生絡合反應，再與碳酸氫銨或者碳酸銨進行反應，提高了脫硫率；縮短了碳酸氫銨的加料時間提高了生產效率；同時反應過程不產生大量泡沫，無需要加入除泡劑或者安裝除泡設備，提高了脫硫濾液純度；原料可采用價格較低廢氨水和農用碳酸氫銨，降低了原輔材料成本。

技術領域

本發明涉及再生鉛技術領域，為汽車廢舊鉛酸蓄電池鉛膏的脫硫回收方法。

背景技術

鉛在所有金屬中再生率最高，回收廢鉛物料與從礦石中提取鉛相比前者成本低38%，勞動生產率高1.9倍，能耗少13%；其次、從再生資源中回收鉛，節約了鉛的礦產資源，有利于鉛工業可持續發展，其三、廢鉛污染環境，危害人體健康，必須予以回收和處理。再生鉛生產的原料是廢蓄電池、廢鉛電纜、鉛合金及鉛加工廢料，其中主要來自汽車的廢鉛蓄電池約占再生鉛原料的80%～90%，再生鉛工業主要是指從廢鉛蓄電池中回收鉛。

廢舊鉛酸蓄電池的回收工藝包括金屬鉛回收和鉛膏回收，金屬鉛主要是電池中的板柵、匯流排、段子等，占整個蓄電池的20-30%，主要回收方法為直接熔煉；鉛膏主要是電池中正負極板上的活性物質，其中含有PbSO4、PbO2、PbO、Pb等多種成份，其中PbSO4含量最高占60-70%，由于成份復雜，鉛膏回收一直是再生鉛行業的回收難點問題，傳統火法冶煉工藝冶煉溫度高達1200℃，冶煉過程中鉛揮發產生大量粉塵和鉛渣，導致鉛回收率低，只有80-90%。部分小型鉛回收廠違規排放導致周邊發生了嚴重的血鉛事件。所以，提高鉛的回收率，綠色回收是再生鉛行業的必經之路。

鉛膏新型回收工藝有濕法冶煉和濕法-火法聯合回收工藝，濕法回收是利用化學方法對液相中的鉛膏進行電解沉積處理，過程污染小、可控性及精確性高，但是流程復雜、能耗高，難以實現工業化；濕法-火法聯合回收工藝是用脫硫劑將廢舊鉛膏中的硫酸鉛轉化為熔煉溫度更低的碳酸鉛，冶煉溫度將抵至600-800℃，降低了能耗的同時，鉛回收率提高至98%以上。

目前，濕法-火法聯合回收工藝推廣到工業生產中的難點主要是脫硫效率低、成本高，碳酸氫銨或者碳酸銨脫硫過程中會產生大量泡沫，導致反應過程中碳酸氫銨的加料時間長，超過60min。脫硫成本高，脫硫率低、生產過程產生大量泡沫影響生產效率等；造成企業生產成本高、脫硫率達不到標準，還需要增加后續脫硫設備，很多企業雖然前期設計了鉛膏脫硫、副產物結晶及低溫熔煉爐等生產設備，但由于現階段廢舊鉛膏脫硫效率低、脫硫成本高，基本都停止運行，導致大量資金投入的生產線閑置、廢棄。

發明內容

本發明的目的在于提供了一種高效率、低成本的廢舊鉛膏脫硫方法，將廢舊鉛膏里面的硫酸鉛轉化為可進行低溫熔煉的碳酸鉛，提高脫硫率，降低生產成本，有利于脫硫工藝化推廣。

本發明包含以下步驟：

1）將電池破碎分選系統生產的未脫硫廢舊鉛膏投入脫硫罐，并取樣化驗硫酸鉛含量；

2）將氨水加入脫硫罐，同時加入水，氨水與鉛膏進行絡合反應，氨水與鉛膏絡合反應時間是10-30min，氨水中所含銨根離子與鉛膏中所含硫酸鉛的摩爾比為0.1-0.5，絡合反應液固比為1-5，液固比為水溶液質量與鉛膏質量之比；

3）向脫硫罐中加入碳酸氫銨或者碳酸銨進行脫硫反應，碳酸氫銨或者碳酸銨中的銨根與鉛膏中所含硫酸鉛的摩爾比為1.5-2；

4）將脫硫反應完成后混合液泵入壓濾機進行固液分離，得到濾餅和濾液，并取樣化驗濾餅硫酸鉛含量。

本發明的步驟2）中氨水的加料時間為10-30min，氨水的濃度為10-25%(w/w)。