CN103627903B - 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
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 (1)
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65℃条件下反应30-45分钟,将氧化铅还原成硫酸铅;
(4)将步骤(3)中得到的PbSO4放入反应釜,加入脱硫剂碳酸钠,在55℃条件下脱硫处理90分钟,得到固体PbCO3;
(5)将步骤(4)得到的PbCO3投入熔炼炉中,在300-315℃下进行分解反应90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800-850℃反应90-110分钟,得到精铅;
所述步骤(1)中将蓄电池破碎后粒度<20mm;
步骤(3)中铅泥、FeSO4和稀硫酸的重量比为1:0.4:0.35;
步骤(4)中硫酸铅、碳酸钠的重量比为1:0.3;
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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