[發明專利]一種廢鉛電池膏泥固相電解制取鉛的工藝有效
| 申請號： | 202010143729.X | 申請日： | 2020-03-04 |
| 公開（公告）號： | CN111270075B | 公開（公告）日： | 2022-02-11 |
| 發明（設計）人： | 楊龍;繆乾幫;趙福瑞;韋林奎;張炳華 | 申請（專利權）人： | 云南祥云飛龍再生科技股份有限公司 |
| 主分類號： | C22B7/00 | 分類號： | C22B7/00;C22B13/00;C25C1/18;C25C7/06;C25C7/00 |
| 代理公司： | 昆明合眾智信知識產權事務所 53113 | 代理人： | 張璽 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 電池 膏泥固相 電解 制取 工藝 | ||
本發明公開了一種廢鉛電池膏泥固相電解制取鉛的工藝，1)拆解，2)和膏，3)涂膏，4)電解，5)取鉛，6)回收，本發明具有不需要預脫硫工序，一步直接電解獲得金屬鉛，流程最短；屬于固相電解，鉛膏在陰極直接得到電子，被還原為金屬鉛，不同于離子電積；電解液為氫氧化鈉加硫酸鈉混合體系；鉛膏中的硫酸根以硫酸鈉的形式進入電解液，電解廢液采用雙極膜以硫酸的形式開路，脫硫后液返回電解做電解液使用；提高了工作效率，實現工業化，便于操作，利于大規模作業的優點。
技術領域
本發明涉及有色金屬濕法冶金技術領域，尤其涉及一種廢鉛電池膏泥固相電解制取鉛的工藝。
背景技術
對于廢鉛電池的回收大體分為濕法和火法回收兩種方向。目前主要以火法為主，主要原因為火法技術成熟，回收成本低。濕法回收目前從技術的成熟，經濟角度考慮很少企業愿意采用濕法回收的方法。
鉛膏泥中的鉛主要有PbSO4、PbO2、PbO和少量金屬鉛，其它還有制造蓄電池時需添加物如硫酸鋇、炭核和有機添加劑，火法處理時必然產生鉛煙塵、二氧化硫、二噁英等有害物質對環境產生嚴重污染。
目前對鉛膏泥的濕法處理的研究，主要有三種途徑，第一種途徑是固相還原法，該方法以中科院原化工冶金研究所陸克源等研究固相電解為代表，其特征是在NaOH溶液中進行電解，首先將膏泥用NaOH(電解殘液)轉化，將PbSO4轉化為Pb(OH)2和硫酸鈉，轉化后經脫水，再把轉化后的鉛泥凃在特制的陰極板上，PbO2、Pb(OH)2、PbO在陰極被還原成金屬鉛，陽極析出O2，含硫酸鈉的溶液經處理后排放。第二種途徑是電積法，主要特征是將鉛溶解為可溶的鉛鹽溶液，在電解槽中通以直流電，溶液中的鉛在陰極析出，陽極析出氧氣和PbO2，采用的電解質溶液有硅氟酸、硼氟酸、氫氧化鈉溶液、高氯酸溶液等。第三種途徑是將鉛膏泥制成鉛的化合物，如氧化鉛、氯化鉛等。
發明內容
本發明的提供一種廢鉛電池膏泥固相電解制取鉛的工藝。
本發明的方案是：
一種廢鉛電池膏泥固相電解制取鉛的工藝，包括下列步驟：
1)拆解，將廢鉛電池進行拆解，拆解后獲得膏泥；
2)和膏，將步驟1)獲得的膏泥與純水、添加劑送入的和膏機中進行和膏；
3)涂膏，將和膏機和膏完成的廢鉛膏泥通過輸送絞龍輸送到廢鉛電池膏泥固相電解陰極裝置的涂膏器上，通過涂膏器將廢鉛膏泥涂抹在廢鉛電池膏泥固相電解陰極裝置的陰極框上，涂膏完成的所述陰極框放置固化；
4)電解，將固化完成的陰極框放入廢電池膏泥固相電解裝置的電解槽內，電解槽內配有氫氧化鈉加硫酸鈉混合體系電解液，進行電解，在1.9～2.5v槽壓下進行電解，耗時7～12小時；
5)取鉛，電解結束取出陰極框，振動陰極框，將陰極框上膏體抖落，檢測膏泥內外顏色均勻為銀灰色，無棕色即可初步判斷為電解結束，對電解后鉛進行壓團并熔鑄，獲得金屬鉛錠；
6)回收，電解結束后的電解廢液采用雙極膜以硫酸的形式開路，脫硫后液返回電解槽繼續做電解液循環使用，雙極膜開路出的硫酸，返回鉛酸蓄電池廠繼續利用。
主要化學反應：
陰極：①PbO+H2O+2e＝Pb+2OH-
②PbO2+2H2O+4e＝Pb+4OH-
③PbSO4+2e＝Pb+SO42-
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