CN103627903A - 一种废旧铅酸蓄电池中铅的回收方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种废旧铅酸蓄电池中铅的回收方法，通过破碎分离、二级分筛、还原反应、脱硫反应、分解反应和熔炼，能将废旧铅酸蓄电池内的有用废旧铅回收，回收率达92%，且采用该方案后能在低温环境下进行，无需高温反应，进而大幅降低了熔炉温度，即减少了能耗和铅的挥发；同时经过脱硫反应去除S，避免大量SO2的排放造成污染。

Description

一种废旧铅酸蓄电池中铅的回收方法
技术领域
本发明涉及废旧电池回收技术领域，具体涉及一种废旧铅酸蓄电池中铅的回收方法。
背景技术
目前，我国每年会产生各类废旧铅酸蓄电池5000-6000万只，废旧铅酸蓄电池内含有大量的金属铅和酸性物质，任意丢弃会对环境造成极大的污染，故越来越多的废旧铅回收企业将目标朝向了废旧的铅酸蓄电池。
通常废旧铅酸蓄电池回收产生的铅泥，其主要成分为PbSO4、PbO、PbO2、H2SO4，通过热分解即可分离出单体铅，但由于PbSO4含量最高，热分解温度也高，分解产物PbS用铁置换也需在较高的温度下进行，企业为了能最大程度分离出单体铅，一般采用高温熔炼技术，高温意味着能耗大、铅挥发量大，且PbS经过Fe置换后会产生大量的SO2，若直接排放会造成严重污染。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明旨在提供一种能有效降低能耗、铅挥发量和烟气排放量的废旧铅酸蓄电池中铅的回收方法。
本发明是通过如下技术方案来实现的：
一种废旧铅酸蓄电池中铅的回收方法，该方法包括以下步骤：
（1）将带壳的废蓄电池底部打孔排出废酸，然后通过湿式重锤破碎机将蓄电池破碎，通过水力分级箱分级出铅粒和电极填料；
（2）电极填料和壳体随水流入固定筛，筛下物为铅泥，筛上物再进行一次水力分选，去除壳体中的塑料和橡胶；
（3）将步骤（2）得到的铅泥放入反应釜中，同时加入还原剂FeSO4和稀硫酸，在60-65℃条件下反应30-60分钟，将氧化铅还原成硫酸铅；
（4）将步骤（3）中得到的的PbSO4放入反应釜，加入脱硫剂碳酸钠，在50-60℃条件下脱硫处理90-120分钟,得到固体PbCO3；
（5）将步骤（4）得到的PbCO3投入熔炼炉中，在300-320℃下进行分解反应90-120分钟，完全分解得到产物氧化铅；
（6）向步骤（5）中的熔炼炉加入煤粉或铁屑、碳酸钠或石灰石、石英砂，提升熔炼炉温度至700-850℃反应90-120分钟，得到精铅。
所述步骤（1）中将蓄电池破碎后粒度＜20mm。
所述步骤（3）中铅泥、FeSO4和稀硫酸的重量比为1:0.4:0.35。
所述步骤（4）中硫酸铅、碳酸钠的重量比为1:0.3。
所述步骤（6）中煤粉或铁屑、碳酸钠或石灰石、石英砂的重量比为1:0.6:0.2。
本发明的有益效果是：
通过铅泥的转化工艺，使铅泥中的PbSO4转化为PbCO3，PbCO3的溶度积小于PbSO4，分解温度为315℃，分解产物PbO在700～800℃可被碳还原成金属Pb，生产中可降低熔炼温度，减少能源消耗和成本。同时通过转化工艺脱除了铅泥中的硫分，可大大降低熔炼生产中SO2的排放量，减轻了再生铅生产对环境的污染。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明的技术方案作进一步说明，但所要求的保护范围并不局限于所述；
实施例1：将带壳的废蓄电池底部打孔排出废酸，然后通过湿式重锤破碎机将蓄电池破碎呈粒度19mm的颗粒，通过水力分级箱分级出铅粒和电极填料；将1吨电极填料和壳体随水流入固定筛，筛下物为铅泥，筛上物再进行一次水力分选，去除壳体中的塑料和橡胶；将铅泥放入反应釜中，同时加入400kg还原剂FeSO4，和350kg稀硫酸，在65℃条件下反应60分钟，将氧化铅还原成PbSO4；将PbSO4放入反应釜，加入300kg脱硫剂碳酸钠，在60℃条件下脱硫处理120分钟,得到固体PbCO3；将PbCO3投入熔炼炉中，在320℃下进行分解反应120分钟，完全分解得到产物氧化铅；向熔炼炉加入总量为100kg的煤粉或铁屑、碳酸钠或石灰石、石英砂组成的混合物，煤粉或铁屑、碳酸钠或石灰石、石英砂的重量比为1:0.6:0.2，提升熔炼炉温度至850℃反应120分钟，得到精铅。
实施例2：将带壳的废蓄电池底部打孔排出废酸，然后通过湿式重锤破碎机将蓄电池破碎呈粒度17mm的颗粒，通过水力分级箱分级出铅粒和电极填料；将1吨电极填料和壳体随水流入固定筛，筛下物为铅泥，筛上物再进行一次水力分选，去除壳体中的塑料和橡胶；将铅泥放入反应釜中，同时加入400kg还原剂FeSO4，和350kg稀硫酸，在63℃条件下反应45分钟，将氧化铅还原成PbSO4；将PbSO4放入反应釜，加入300kg脱硫剂碳酸钠，在55℃条件下脱硫处理100分钟,得到固体PbCO3；将PbCO3投入熔炼炉中，在315℃下进行分解反应100分钟，完全分解得到产物氧化铅；向熔炼炉加入总量为100kg的煤粉或铁屑、碳酸钠或石灰石、石英砂组成的混合物，煤粉或铁屑、碳酸钠或石灰石、石英砂的重量比为1:0.6:0.2，提升熔炼炉温度至800℃反应110分钟，得到精铅。
实施例3：将带壳的废蓄电池底部打孔排出废酸，然后通过湿式重锤破碎机将蓄电池破碎呈粒度15mm的颗粒，通过水力分级箱分级出铅粒和电极填料；将1吨电极填料和壳体随水流入固定筛，筛下物为铅泥，筛上物再进行一次水力分选，去除壳体中的塑料和橡胶；将铅泥放入反应釜中，同时加入400kg还原剂FeSO4，和350kg稀硫酸，在60℃条件下反应30分钟，将氧化铅还原成PbSO4；将PbSO4放入反应釜，加入300kg脱硫剂碳酸钠，在50℃条件下脱硫处理90分钟,得到固体PbCO3；将PbCO3投入熔炼炉中，在300℃下进行分解反应90分钟，完全分解得到产物氧化铅；向熔炼炉加入总量为100kg的煤粉或铁屑、碳酸钠或石灰石、石英砂组成的混合物，煤粉或铁屑、碳酸钠或石灰石、石英砂的重量比为1:0.6:0.2，提升熔炼炉温度至700℃反应90分钟，得到精铅。

Claims (5)

1.一种废旧铅酸蓄电池中铅的回收方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
（1）将带壳的废蓄电池底部打孔排出废酸，然后通过湿式重锤破碎机将蓄电池破碎，通过水力分级箱分级出铅粒和电极填料；
（2）电极填料和壳体随水流入固定筛，筛下物为铅泥，筛上物再进行一次水力分选，去除壳体中的塑料和橡胶；
（3）将步骤（2）得到的铅泥放入反应釜中，同时加入还原剂FeSO4和稀硫酸，在60-65℃条件下反应30-60分钟，将氧化铅还原成硫酸铅；
（4）将步骤（3）中得到的的PbSO4放入反应釜，加入脱硫剂碳酸钠，在50-60℃条件下脱硫处理90-120分钟,得到固体PbCO3；
（5）将步骤（4）得到的PbCO3投入熔炼炉中，在300-320℃下进行分解反应90-120分钟，完全分解得到产物氧化铅；
（6）向步骤（5）中的熔炼炉加入煤粉或铁屑、碳酸钠或石灰石、石英砂，提升熔炼炉温度至700-850℃反应90-120分钟，得到精铅。
2.根据权利要求1所述的废旧铅酸蓄电池中铅的回收方法，其特征在于：所述步骤（1）中将蓄电池破碎后粒度＜20mm。
3.根据权利要求1所述的废旧铅酸蓄电池中铅的回收方法，其特征在于：步骤（3）中铅泥、FeSO4和稀硫酸的重量比为1:0.4:0.35。
4.根据权利要求1所述的废旧铅酸蓄电池中铅的回收方法，其特征在于：步骤（4）中硫酸铅、碳酸钠的重量比为1:0.3。
5.根据权利要求1所述的废旧铅酸蓄电池中铅的回收方法，其特征在于：步骤（6）中煤粉或铁屑、碳酸钠或石灰石、石英砂的重量比为1:0.6:0.2。
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