[發明專利]一種利用廢舊鉛酸蓄電池鉛膏補充鉛電解液鉛離子的方法

在審

• 申請號: 202010087781.8
• 申請日: 2020-02-11
• 公開（公告）號: CN111270267A
• 公開（公告）日: 2020-06-12
• 發明（設計）人: 劉克洋;張梅;蔣榮生;董鐵廣;劉賢;陸占清;鄒利明;羅恒;裴啟飛;李建偉;徐建源;楊新昌;閆建英;包萬壽;唐群松
• 申請（專利權）人: 云南馳宏資源綜合利用有限公司
• 主分類號: C25C1/18
• 分類號: C25C1/18;C22B7/00;C22B1/11;C22B13/00;H01M10/06;H01M10/54
• 代理公司: 北京名華博信知識產權代理有限公司 11453
• 代理人: 李寧

本發明涉及一種利用廢舊鉛酸蓄電池鉛膏補充鉛電解液鉛離子的方法，屬于有色金屬冶金技術領域，包括鉛膏脫硫、脫硫鉛膏過濾、脫硫鉛膏浸出、浸出鉛膏過濾、氟硅酸鉛溶液凈化主要步驟；本發明將鉛膏經過脫硫、浸出、凈化處理后的溶液，可直接用于補充工業鉛電解鉛電解液中的鉛離子，解決鉛電解電解液中鉛離子貧化的問題，以滿足鉛電解液中含鉛離子90?125g/L的技術要求。本發明技術方案工藝流程短、原料成本低、能有效降低補鉛成本。

技術領域

本發明屬于有色金屬冶金技術領域，具體的說，涉及一種利用廢舊鉛酸蓄電池鉛膏補充鉛電解液鉛離子的方法。

背景技術

鉛膏是生產鉛酸蓄電池必須材料，鉛膏是極板活性物質的母體，是由鉛粉、水、硫酸和添加劑混合攪拌并發生物理、化學變化而制成的可塑性膏狀混合物。含有氧化鉛(PbO₂)、堿式硫酸鉛、金屬鉛、氫氧化鉛、水和添加劑。鉛膏在鉛酸電池中的作用主要是為電化學反應提供和貯存所需的物質。回收廢鉛酸蓄電池通常先經破碎分選產出的鉛板柵、有機廢塑料和鉛膏。鉛膏在鉛酸蓄電池使用過程中極板上活性物質經過充放電使用后形成漿料狀物質：PbSO₄(50％)、H₂SO₄+PbO₂(約28％)、PbO(約9％)、Pb(約4％)。回收廢舊鉛酸蓄電池產出的鉛膏中主要含有PbSO₄(50-60％)、PbO₂(20-30％)(10-20％)、少量的金屬鉛(3％以下)及其他雜質。目前處理鉛膏制精鉛方法有火法—電解法和濕法—電解法。火法—電解法是先鉛膏預脫硫后低溫熔煉得到粗鉛，然后電解粗鉛制精鉛；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和濕法處理兩種方法，但這兩種方法均為先獲得粗鉛，然后再通過電解對粗鉛進行精制。

通常鉛熔煉產出的粗鉛品位在96％-99％之間，其余1％-4％為貴金屬金、銀、硒、碲等稀有金屬以及銅、鎳、硒、銻和鉍等雜質，粗鉛中的貴金屬的價值有時要超過鉛的價值，必須提取出來，而雜質成分對鉛的延展性和抗蝕性有害，必須除去，因此要對粗鉛進行精煉。粗鉛精煉有火法精煉和電解精煉兩種，中國和日本的煉鉛廠一般采用電解精煉，世界其他國家均采用火法精煉法。

粗鉛電解精煉，電解時以硅氟酸鉛(PbSiF₆)和氟硅酸(H₂SiF₆)為電介質，在直流電作用下，將粗鉛電解成精鉛，鉛電解精煉工藝流程由火法精煉除去粗鉛中大部分的Cu、Sn、As，調整Sb的含量，滿足電解過程的需要，并鑄成陽極板。電解時，以電解鉛片作陰極，脫銅后的鉛作陽極，在氟硅酸和硅氟酸鉛水溶液中進行電解，在直流電作用下，陽極氧化成鉛離子進入溶液，陰極上溶液中鉛離子還原析出：陽極Pb→Pb²⁺+2e，陰極Pb²⁺+2e→Pb。電解過程中，標準電極電位較鉛負的金屬，如鐵、鋅、錫、鎳、鉆等與鉛一道電化溶解進入溶液，而電極電位較鉛正的金屬，如銀、金、銅、砷、碲等不溶解而形成陽極泥沉于電解槽底，經過一定周期，殘陽極返回精煉爐熔煉，陰極析出鉛經過熔化除微量錫、砷、銻雜質后，鑄成精鉛錠，陽極泥用于回收貴金屬，電解在內襯耐腐蝕材料的鋼筋混凝土制成的電解槽內進行，鉛電解的主要技術條件為：電解液總酸量120-160g/L，含鉛90-125g/L，電解溫度32-45℃，電流密度120-200A/m²，同極矩95mm，精鉛含鉛99.98％-99.99％。

為保證鉛電解的正常生產，需保證鉛電解液中鉛離子在90-125g/L，如出現以下情況可造成鉛電解中鉛離子含量過低：

1、新建鉛電解企業或鉛電解企業新增電解液體積，需要使用氟硅酸溶液新配制具有一定Pb²⁺濃度的電解液，以滿足開槽或增槽電解液使用要求。