[發明專利]基于廢鉛酸蓄電池廢鉛柵網生產鉛鈣鈰合金的工藝方法

有效

• 申請號: 201810513374.1
• 申請日: 2018-05-25
• 公開（公告）號: CN108711652B
• 公開（公告）日: 2019-10-11
• 發明（設計）人: 楊春明
• 申請（專利權）人: 江蘇新春興再生資源有限責任公司
• 主分類號: H01M10/54
• 分類號: H01M10/54;H01M10/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種基于廢鉛酸蓄電池廢鉛柵網生產鉛鈣鈰合金的工藝方法，屬于廢鉛酸蓄電池綜合回收利用領域。本發明的工藝包括廢鉛柵網低溫熔化除銅，精煉除雜，選擇性除銻砷，調整錫含量，加鈣鋁、稀土鈰進行合金化，澆鑄鑄錠等步驟。生產的鉛鈣鈰合金其抗拉強度、密度、硬度及耐腐蝕性等指標與原生電解鉛配制的鉛基合金基本一致，滿足蓄電池板柵合金的使用要求。優點：該發明的工藝簡單、操作方便、生產效率高，有效地利用廢鉛柵網中有價的金屬錫，降低了鉛合金配制的生產成本，同時除銻、砷反應過程中無煙無味，工作環境良好。

技術領域

本發明涉及一種廢鉛酸蓄電池綜合回收利用領域，尤其涉及一種基于廢鉛酸蓄電池廢鉛柵網生產鉛鈣鈰合金的工藝方法。

背景技術

鉛酸蓄電池板柵是電池中最重要的非活性物質，充當活性物質的重要載體，起到傳導和匯集電流的作用，使電流均勻分布在活性物質上。鉛銻合金一直是板柵最主要的選用材料，隨著免維護鉛酸電池的出現，鉛銻合金已不能滿足電池免維護的性能要求，逐漸被鉛鈣合金所替代，目前應用最廣泛的是鉛鈣錫鋁板柵合金，研究發現鉛鈣錫鋁板柵合金的具有優異的免維護性能，這也使得鉛鈣錫鋁合金成為四元基礎合金。但由于鉛鈣錫鋁合金循環壽命較差，在充放電過程中陽極表面容易生成一層致密的氧化膜，該膜容易嘗試界面電阻，導致發生早期容量損失。板柵合金在硫酸溶液中溶液發生鈍化，導致板柵合金腐蝕變形，對鉛酸蓄電池帶來一定的損害。基于此，研究者繼續在鉛鈣合金中加入稀土元素以改善合金的性能，稀土元素是一種味精式的添加劑，作為鉛酸蓄電池板柵合金添加劑，對板柵合金的力學性能、 耐腐蝕性能、鑄造性能及導電性能等都有所提高。常用的鉛鈣合金一般采用原生電解鉛進行配制，必然會對采購和生產帶來一定的制約，不利于成本的控制。

廢鉛酸蓄電池經自動破碎分選系統破碎后產生以下四種組分，廢鉛柵網、鉛泥、廢塑料和隔板紙，其中廢鉛柵網占25-30%左右。電動車電池、通訊儲能等電池的正負鉛板柵是由鉛錫鈣鋁合金組成，有的負板柵采用低銻鉛合金，經破碎分選后產生的廢鉛柵網在熔煉鍋中低溫熔化生產再生鉛，其成分一般為:Pb≥99%,Sb≤0.3%,As≤0.1%,Fe≤0.005%,Sn0.30～0.8%,Cu≤0.02%. Cd≤0.02%，Bi≤0.004%，Ag≤0.0008%，配制合金時必須對其進行精煉除雜，傳統的方法有氧化精煉和堿性精煉，由于銻、砷、錫三種金屬元素化學性質相近，精煉除雜過程中都會被同時除去，無論采用氧化精煉或堿性精煉時都會將粗鉛中高價值的金屬錫氧化進入精煉渣中，造成錫資源大量浪費，增加生產成本。

發明內容

本發明的目的是要提供一種基于廢鉛酸蓄電池廢鉛柵網生產鉛鈣鈰合金的工藝方法，解決現有技術中，無論采用氧化精煉或堿性精煉都不能利用廢鉛柵網中金屬錫的問題。

本發明的技術方案是這樣實現的： 技術方案如下：

廢鉛柵網在熔煉鍋中低溫熔化，熔化溫度控制在350-500℃，打灰渣，加脫銅劑除銅獲得除銅鉛液；除銅鉛液升溫到580～650℃，加除銻砷保錫劑除銻砷獲得含錫鉛液，再對含錫鉛液凈化處理，然后添加錫、鈣、鋁、稀土金屬鈰，配制成鉛鈣鈰合金。

本發明中，鉛鈣鈰合金的生產工藝具體步驟如下：

步驟（1），低溫熔化廢鉛柵網；廢電動自行車電池、免維護電池等破碎分選出的鉛柵網在熔煉鍋中低溫熔化，溫度控制在350-500℃得粗鉛液，對粗鉛液打灰渣處理，然后用鉛泵泵入除銅鍋，或通過保溫鉛包轉運到除銅鍋；

步驟（2），在除銅鍋中進行脫銅處理，溫度控制在330-550℃，加入脫銅劑除銅，然后取樣，對樣品進行光譜分析，達到Cu≤0.001%時，對除銅鉛液打灰渣處理，再用鉛泵泵入精煉鍋；