[發(fā)明專利]一種鉛膏銨法脫硫副產(chǎn)物-硫酸銨溶液深度凈化的方法及裝備

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201811535603.6
• 申請日: 2018-12-14
• 公開（公告）號: CN109399667A
• 公開（公告）日: 2019-03-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳彪;吳光輝;王振云;范偉;劉磊;單歡樂;王覺群;歐陽聶浪
• 申請（專利權(quán)）人: 湖南江冶機(jī)電科技股份有限公司
• 主分類號: C01C1/24
• 分類號: C01C1/24
• 代理公司: 湘潭市匯智專利事務(wù)所(普通合伙) 43108
• 代理人: 冷玉萍

本發(fā)明公開了一種鉛膏銨法脫硫副產(chǎn)物?硫酸銨溶液深度凈化的方法及裝備。本發(fā)明的方法包括硫酸銨溶液初級凈化、調(diào)節(jié)pH值、蒸發(fā)結(jié)晶、深度凈化和氧化處理。本發(fā)明的裝備包括脫硫副產(chǎn)物儲罐、氨水定量添加裝置、初級凈化反應(yīng)器、初級凈化過濾器、硫酸定量添加裝置、pH值調(diào)節(jié)反應(yīng)器、蒸發(fā)結(jié)晶器、離心機(jī)、結(jié)晶母液儲罐、硫化銨定量加藥裝置、聚丙烯酰胺定量添加裝置、深度凈化反應(yīng)器、深度凈化過濾器、雙氧水定量添加裝置、氧化反應(yīng)器、管道過濾器和輸送泵；制備了高純的硫酸銨（GB/T 535?1995優(yōu)等品），實現(xiàn)了資源的高效回收利用。本發(fā)明從鉛膏脫硫母液凈化處理后的濾液中回收硫酸銨，具有能耗低、產(chǎn)品純度高和經(jīng)濟(jì)環(huán)保的優(yōu)點；避免了含重金屬的廢液被排放到環(huán)境而造成環(huán)境污染。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于資源回收和利用工藝，特別涉及一種鉛膏銨法脫硫副產(chǎn)物-硫酸銨溶液深度凈化的方法及裝備，用于從廢鉛酸蓄電池回收再生鉛的工藝過程。

背景技術(shù)

在再生鉛行業(yè)中，鉛膏是廢鉛酸蓄電池中最難處理和含量最高的組分，其在富液電池中占35%-45%，在貧液電池中占55%-65%。傳統(tǒng)方法為通過火法冶煉，在高溫（1100-1200℃）下將鉛膏中的含鉛物質(zhì)轉(zhuǎn)化成還原鉛。然而高溫冶煉需要耗費(fèi)大量的能源、輔材和設(shè)備投入，同時鉛回收率偏低，產(chǎn)生大量廢渣，生產(chǎn)環(huán)境較為惡劣，煙氣二氧化硫含量較高，對環(huán)境存在較大的威脅。隨著技術(shù)的發(fā)展和國家政策的支持，濕法-火法聯(lián)合冶煉成為回收廢鉛膏的重要技術(shù)工藝之一，該技術(shù)先對鉛膏進(jìn)行濕法預(yù)脫硫，再進(jìn)行低溫熔煉（約900℃）。主要以碳酸鈉作為脫硫劑，將鉛膏中的硫酸鉛通過濕法轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓徙U，然后通過火法冶煉回收鉛；預(yù)脫硫副產(chǎn)物為硫酸鈉溶液，經(jīng)凈化、結(jié)晶后制備硫酸鈉。而硫酸鈉溶液中重金屬的凈化方式通常為先凈化后結(jié)晶，會使重金屬離子在蒸發(fā)結(jié)晶器中不斷濃縮富集，導(dǎo)致硫酸鈉產(chǎn)品的品質(zhì)不斷降低。同時副產(chǎn)物硫酸鈉的附加值不高、難以銷售，甚至須以固體廢棄物的形式委托相關(guān)單位處理，一定程度上降低了鉛膏資源化的經(jīng)濟(jì)效益。

針對碳酸鈉法預(yù)脫硫的缺陷，湖南江冶機(jī)電科技股份有限公司和湘潭大學(xué)聯(lián)合開發(fā)了銨法預(yù)脫硫技術(shù)，采用碳酸氫銨作為脫硫劑，產(chǎn)生的副產(chǎn)物為硫酸銨。硫酸銨主要用作肥料，適用于各種土壤和作物，還可用于紡織、皮革、醫(yī)藥等方面，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益。然而，銨法脫硫產(chǎn)生的硫酸銨溶液含有較多的重金屬雜質(zhì)，且涉及的重金屬種類較多，將硫酸銨溶液凈化處理得到高純硫酸銨成為該預(yù)脫硫工藝中一個非常重要的環(huán)節(jié)。目前尚無針對鉛膏銨法脫硫副產(chǎn)物-硫酸銨溶液的凈化方法，因此開發(fā)設(shè)計一種鉛膏銨法脫硫副產(chǎn)物-硫酸銨溶液深度凈化的方法及裝備，對鉛膏清潔再生和再生鉛行業(yè)的發(fā)展具有很重要的推動意義。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種鉛膏銨法脫硫副產(chǎn)物-硫酸銨溶液深度凈化的方法及裝備，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)重金屬雜質(zhì)的高效去除，而且能夠得到高純的副產(chǎn)物硫酸銨，可達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)等品（GB/T 535-1995），符合工農(nóng)業(yè)領(lǐng)域使用的要求。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：

一種鉛膏銨法脫硫副產(chǎn)物-硫酸銨溶液深度凈化的方法，包括如下步驟：

（1）初級凈化：將鉛膏銨法脫硫后產(chǎn)生的副產(chǎn)物-硫酸銨溶液收集送入初級凈化反應(yīng)器；以氨水作為沉淀劑，對硫酸銨溶液中的重金屬離子進(jìn)行沉淀；然后進(jìn)行固液分離，得到初級凈化后的硫酸銨溶液；

（2）調(diào)節(jié)pH值：對步驟（1）所得初級凈化后的硫酸銨溶液加入硫酸中和，調(diào)節(jié)pH值為6~7；

（3）蒸發(fā)結(jié)晶：將步驟（2）所得硫酸銨溶液進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶，通過離心機(jī)分離，得到硫酸銨晶體和結(jié)晶母液；

（4）深度凈化：步驟（3）所得結(jié)晶母液中加入硫化銨進(jìn)行沉淀；再加入聚丙烯酰胺進(jìn)行絮凝，然后進(jìn)行固液分離，得到深度凈化后的硫酸銨溶液；

（5）氧化處理：向步驟（4）所得深度凈化后的硫酸銨溶液中加入雙氧水，氧化剩余的硫離子，經(jīng)過管道過濾器得到的純凈硫酸銨溶液，返回步驟（3）進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶。