專利名稱：廢鉛蓄電池酸式濕法處理工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種廢鉛蓄電池的處理方法，該方法通過對回收的廢鉛蓄電池進行處 理后得到鉛膏，并直接利用鉛膏電解制成新的鉛蓄電池的正、負(fù)極板。
背景技術(shù)：
隨著科技的進步和人們生活水平的提高，鉛蓄電池的應(yīng)用幾乎涉及到人們生產(chǎn)、 生活的方方面面，但是，伴隨而來廢棄的鉛蓄電池卻對環(huán)境造成了嚴(yán)重的污染，因此，處理 廢鉛蓄電池的環(huán)保技術(shù)日益受到國家的重視。廢鉛蓄電池的處理方法主要有火法工藝和濕法工藝兩種。在很多專門處理廢鉛 蓄電池的企業(yè)，目前主要采用的還是傳統(tǒng)的火法工藝，即通過反射爐、鼓風(fēng)爐、沖天爐等對 廢鉛蓄電池進行高溫處理，這種火法工藝在冶煉過程中，爐內(nèi)需要達(dá)到1000 1200°C的高 溫，同時在處理過程中還會產(chǎn)生大量的鉛蒸氣、鉛煙塵以及二氧化硫等重污染的氣體。因 此，這種處理工藝會造成嚴(yán)重的環(huán)境污染和資源浪費，同時處理成本也很高，已經(jīng)逐漸的被 環(huán)保型的濕法工藝所取代。目前國內(nèi)外最具代表性的濕法工藝主要包括以下2種
一種是意大利提出的“G · S”處理法，其方法是將廢鉛蓄電池切開，放出蓄電池內(nèi)部的 H2SO4,然后加入石灰，使蓄電池中的S042_變?yōu)镃aSO4,再將Pb和PbSO4溶解后電解，使Pb沉 積于陰極并得到精鉛。其中采用硼氟酸為電解液，這種工藝在意大利已有50多年的歷史。另一種是我國中科院提出的固相還原電解法，該方法是對廢鉛蓄電池進行機械分 離處理，然后將蓄電池內(nèi)的H2SO4和Pb粉以及填料中的高價鉛化合物(如PbO2)還原轉(zhuǎn)化為 低價的鉛化合物，將預(yù)處理后的鉛膏(填料)制成涂膏式陰極，將陽極_陰極有序的裝配成 電解堆，在充滿稀NaOH的電解槽中進行固相還原電解，并在陰極還原制得Pb。在以上兩種濕法處理工藝中，雖然其最終都能夠在陰極還原制得Pb，但是，它們卻 存在以下缺陷1、工藝步驟過于復(fù)雜，操作流程繁瑣，Pb的回收率也較低；2、由于需要使用 的工藝設(shè)備較多，導(dǎo)致設(shè)備的維護成本和處理成本都太高，這使得通過對廢鉛蓄電池還原 所制得的Pb的價值與普通直接生產(chǎn)所制得的Pb的價值基本相當(dāng)，而普通直接生產(chǎn)Pb的方 式顯然更簡單，這導(dǎo)致目前的工藝方法推廣應(yīng)用的難度很大。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)中的上述不足，本發(fā)明的主要目的在于解決目前在處理廢鉛蓄 電池時工藝流程太復(fù)雜的問題，并提供一種處理流程更簡單、生產(chǎn)成本更低的廢鉛蓄電池 處理工藝方法。本發(fā)明的技術(shù)方案廢鉛蓄電池酸式濕法處理工藝，其特征在于，包括如下步 驟1)將廢鉛蓄電池經(jīng)人工或破碎機進行破碎處理，使廢鉛蓄電池內(nèi)的硫酸、塑料外 殼和隔板分離，并對分離后的塑料外殼和隔板分別按照現(xiàn)有技術(shù)進行回收凈化處理；
2)將經(jīng)過步驟1)所述破碎處理后的廢鉛蓄電池剩余物質(zhì)轉(zhuǎn)入機械分離機并采用 振動浮選法進行處理，分離后得到板柵和活性泥；
3)將所述活性泥先用質(zhì)量比濃度為119Γ17%的還原劑進行離子化還原處理，再轉(zhuǎn) 入第一高壓釜內(nèi)用氨水溶液溶解，然后轉(zhuǎn)入第二高壓釜中用碳酸銨進行轉(zhuǎn)化，并于常溫常 壓下沉淀壓濾；
4)將步驟3)所得沉淀物用質(zhì)量比濃度為25% 35%可溶性酸或堿在45°C 50°C溫 度環(huán)境下溶解提純，再用硫酸溶液沉淀、結(jié)晶，進而得到正極膏泥和負(fù)極膏泥；
5)將正極膏泥和負(fù)極膏泥分別涂板，將所述涂板后的兩塊生極板經(jīng)脫水、固化、干 燥、平衡處理后，在質(zhì)量比為廣2 WH2SO4溶液中通電，進而制得新鉛蓄電池的正極板和 負(fù)極板。在進行電解時，正極的化學(xué)反應(yīng)式為PbSO4 + 2 H2O - 2e = PbO2 + 3H
+ + HSO4-,負(fù)極的化學(xué)反應(yīng)式為PbS04 + H+ + 2e = Pb + HSO4 -。本發(fā)明的工藝方法，用一條龍作業(yè)的方式將廢鉛蓄電池分離、轉(zhuǎn)化、提純，進 而直接得到新的鉛蓄電池正、負(fù)極板，極大的簡化了中間回收、分離、提純以及重新制作的 工藝流程，為實現(xiàn)完全自動化生產(chǎn)鉛蓄電池正、負(fù)極板提供了可靠的技術(shù)支持，同時還節(jié)約 了資源，降低了成本，具有極大的市場價值。相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下優(yōu)點
1、本發(fā)明的工藝方法不僅不消耗化學(xué)試劑和原料，而且實現(xiàn)了廢鉛蓄電池中硫酸、塑 料、板柵、鉛膏等分類回收和提煉處理，消除了火法工藝冶煉廢鉛蓄電池中含鉛和二氧化硫 的廢渣、廢氣的二次污染，同時也克服了現(xiàn)有濕法處理廢鉛蓄電池技術(shù)中工藝流程復(fù)雜、鉛 回收率低且只能單純制得還原Pb的缺陷，本發(fā)明的方法工藝步驟更少，操作更簡便，極板 的質(zhì)量達(dá)標(biāo)，鉛的總回收率可達(dá)到97. 7%以上。2、本發(fā)明的工藝方法所需的設(shè)備相對其他工藝所需的設(shè)備更少，因此設(shè)備的維護 成本相對更低，這使得整個處理工藝中的輔助原材料成本相對降低，最終使得處理廢鉛蓄 電池的總成本大大降低，這更利于對本發(fā)明的工藝方法進行應(yīng)用和推廣。3、本發(fā)明的工藝方法通過將Pb的制作流程與用Pb來制作鉛蓄電池極板的流程進 行有機的結(jié)合，因此在電解后即可直接制得新的鉛蓄電池正負(fù)極板，這極大的簡化了鉛蓄 電池極板的制作流程，更重要的是降低了企業(yè)的生產(chǎn)成本，具有極大的應(yīng)用價值。


附圖為本發(fā)明廢鉛蓄電池處理工藝流程圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步說明。實施例1 如圖1所示，一種廢鉛蓄電池酸式濕法處理工藝，包括如下步驟
1)將廢鉛蓄電池經(jīng)人工或破碎機進行破碎處理，使廢鉛蓄電池內(nèi)的硫酸、塑料外殼和隔板分離，并對分離后的塑料外殼和隔板分別按照現(xiàn)有技術(shù)進行回收凈化處理，其中 塑料外殼被破碎溶解后可重新制成塑料板；
2)將經(jīng)過步驟1)所述破碎處理后的廢鉛蓄電池剩余物質(zhì)轉(zhuǎn)入機械分離機并采用振動 浮選法進行處理，分離后得到板柵和活性泥，其中板柵經(jīng)過調(diào)配成分并精煉后可被制成多 元鉛合金錠；需要說明的是，步驟1和步驟2中提及的破碎機、機械分離機以及振動浮選法 均有現(xiàn)有常用設(shè)備或方法，例如申請?zhí)枮?00910068329. 0的中國專利“多級逆流接觸振動 式浮選塔及工藝”就公開了一種振動浮選法，同樣的，所述的破碎機和機械分離機的技術(shù)方 案也是本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠獲得的。3)將所述活性泥先用質(zhì)量比濃度為11%的甲醛溶液進行離子化還原處理，再 轉(zhuǎn)入第一高壓釜內(nèi)在7個大氣壓壓強下用氨水溶液溶解，然后轉(zhuǎn)入第二高壓釜中在壓強為 5個大氣壓，溫度為90°C的環(huán)境下用碳酸銨進行轉(zhuǎn)化，并于常溫常壓下沉淀壓濾；
4)將步驟3)所得沉淀物用質(zhì)量比濃度為25%的甲酸在47°C溫度環(huán)境下溶解提純， 再用硫酸溶液沉淀、結(jié)晶，進而得到正極膏泥和負(fù)極膏泥；
5)將正極膏泥和負(fù)極膏泥分別涂板，將所述涂板后的兩塊生極板經(jīng)脫水、固化、干燥、 平衡處理后，在質(zhì)量比為1. 12的壓504溶液中通電，進而制得新鉛蓄電池的正極板和負(fù)極 板。實施例2 又一種廢鉛蓄電池處理工藝，其步驟a、b與實施例1的步驟1、2相同， 并從步驟c開始進行調(diào)整，其調(diào)整的方案如下
c、將所述活性泥先用質(zhì)量比濃度為17%的雙氧水進行離子化還原處理，再轉(zhuǎn)入第 一高壓釜內(nèi)在7個大氣壓壓強下用氨水溶液溶解，然后轉(zhuǎn)入第二高壓釜中在壓強為5個大 氣壓，溫度為100°C的環(huán)境下用碳酸銨進行轉(zhuǎn)化，并于常溫常壓下沉淀壓濾；
d、將步驟c所得沉淀物用質(zhì)量比濃度為35%的氫氧化鈉在45°C溫度環(huán)境下溶解提 純，再用硫酸溶液沉淀、結(jié)晶，進而得到正極膏泥和負(fù)極膏泥；
e、將正極膏泥和負(fù)極膏泥分別涂板，將所述涂板后的兩塊生極板經(jīng)脫水、固化、干燥、 平衡處理后，在質(zhì)量比為2 WH2SO4溶液中通電，進而制得新鉛蓄電池的正極板和負(fù)極板。實施例3 又一種廢鉛蓄電池處理工藝，其步驟①、②與實施例1的步驟1、2相同， 并從步驟③開始進行調(diào)整，其調(diào)整的方案如下
③將所述活性泥先用質(zhì)量比濃度為13%的硫酸亞鐵溶液進行離子化還原處理， 再轉(zhuǎn)入第一高壓釜內(nèi)在7個大氣壓壓強下用氨水溶液溶解，然后轉(zhuǎn)入第二高壓釜中在壓強 為5個大氣壓，溫度為80°C的環(huán)境下用碳酸銨進行轉(zhuǎn)化，并于常溫常壓下沉淀壓濾；
④將步驟③所得沉淀物用質(zhì)量比濃度為32%的氫氧化鉀在50°C溫度環(huán)境下溶解 提純，再用硫酸溶液沉淀、結(jié)晶，進而得到正極膏泥和負(fù)極膏泥；
⑤將正極膏泥和負(fù)極膏泥分別涂板，將所述涂板后的兩塊生極板經(jīng)脫水、固化、干燥、 平衡處理后，在質(zhì)量比為1 WH2SO4溶液中通電，進而制得新鉛蓄電池的正極板和負(fù)極板。實施例4 又一種廢鉛蓄電池處理工藝，其步驟I、II與實施例1的步驟1、2相同， 并從步驟III開始進行調(diào)整，其調(diào)整的方案如下
III、將所述活性泥先用質(zhì)量比濃度為15%的甲醛溶液進行離子化還原處理，再轉(zhuǎn) 入第一高壓釜內(nèi)在6個大氣壓壓強下用氨水溶液溶解，然后轉(zhuǎn)入第二高壓釜中在壓強為4 個大氣壓，溫度為90°C的環(huán)境下用碳酸銨進行轉(zhuǎn)化，并于常溫常壓下沉淀壓濾；IV、將步驟III所得沉淀物用質(zhì)量比濃度為30%的乙酸在48°C溫度環(huán)境下溶解提 純，再用硫酸溶液沉淀、結(jié)晶，進而得到正極膏泥和負(fù)極膏泥；
V、將正極膏泥和負(fù)極膏泥分別涂板，將所述涂板后的兩塊生極板經(jīng)脫水、固化、干燥、 平衡處理后，在質(zhì)量比為1. 5 WH2SO4溶液中通電，進而制得新鉛蓄電池的正極板和負(fù)極板。
本發(fā)明中，在進行膏泥的還原、轉(zhuǎn)化和提純以及對涂板的通電過程中，采用不同的 化學(xué)試劑以及不同的濃度、環(huán)境溫度以及壓強參數(shù)所制得的膏泥以及最后所得的正、負(fù)極 板均各不相同，例如所得極板的厚度、硬度、導(dǎo)電性能、防腐蝕性能、含鉛量等均有差異，而 以上實施例只是提出了較佳的方案，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該知道，在制作時可以根據(jù)不同 的需求調(diào)節(jié)工藝流程中的各項參數(shù)，使最終所得的產(chǎn)品能夠滿足生產(chǎn)需求。
權(quán)利要求
廢鉛蓄電池酸式濕法處理工藝，其特征在于，包括如下步驟將廢鉛蓄電池經(jīng)人工或破碎機進行破碎處理，使廢鉛蓄電池內(nèi)的硫酸、塑料外殼和隔板分離，并對分離后的塑料外殼和隔板分別按照現(xiàn)有技術(shù)進行回收凈化處理；將經(jīng)過步驟1)所述破碎處理后的廢鉛蓄電池剩余物質(zhì)轉(zhuǎn)入機械分離機并采用振動浮選法進行處理，分離后得到板柵和活性泥；將所述活性泥先用質(zhì)量比濃度為11%~17%的還原劑進行離子化還原處理，再轉(zhuǎn)入第一高壓釜內(nèi)用氨水溶液溶解，然后轉(zhuǎn)入第二高壓釜中用碳酸銨進行轉(zhuǎn)化，并于常溫常壓下沉淀壓濾；將步驟3)所得沉淀物用質(zhì)量比濃度為25%~35%可溶性酸或堿在45~50℃溫度環(huán)境下溶解提純，再用硫酸溶液沉淀、結(jié)晶，進而得到正極膏泥和負(fù)極膏泥；將正極膏泥和負(fù)極膏泥分別涂板，將所述涂板后的兩塊生極板經(jīng)脫水、固化、干燥、平衡處理后，在質(zhì)量比為1~2的H2SO4溶液中通電，進而制得新鉛蓄電池的正極板和負(fù)極板。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢鉛蓄電池酸式濕法處理工藝，其特征在于，所述步驟3)中 的還原劑為甲醛、雙氧水或硫酸亞鐵。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢鉛蓄電池酸式濕法處理工藝，其特征在于，所述第一高壓 釜內(nèi)壓強為7個大氣壓。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢鉛蓄電池酸式濕法處理工藝，其特征在于，所述第二高壓 釜內(nèi)壓強為5個大氣壓，溫度為8(Γ100 。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢鉛蓄電池酸式濕法處理工藝，其特征在于，所述步驟4)中 的可溶性酸或堿為甲酸、乙酸、氫氧化鈉或氫氧化鉀。
全文摘要
廢鉛蓄電池酸式濕法處理工藝，步驟為1)將廢鉛蓄電池送入破碎機使硫酸、塑料外殼和隔板分離；2)將破碎處理后的廢鉛蓄電池剩余物質(zhì)轉(zhuǎn)入機械分離機處理，分離后得到板柵和活性泥；3)將活性泥先用濃度為11%~17%的還原劑處理，再轉(zhuǎn)入第一高壓釜內(nèi)用氨性溶液溶解，然后轉(zhuǎn)入第二高壓釜中用碳酸銨進行轉(zhuǎn)化，并沉淀壓濾；4)將步驟3)所得沉淀物用濃度為25%~35%可溶性酸或堿在45~50℃溫度環(huán)境下溶解提純，再用硫酸溶液沉淀、結(jié)晶，進而得到正、負(fù)極膏泥；5)將正、負(fù)極膏泥分別涂板，將涂板在比重為1~2的H2SO4溶液中通電，制得新鉛蓄電池的正、負(fù)極板。本發(fā)明處理流程簡單、生產(chǎn)成本較低，具有極大的市場價值。
文檔編號C22B7/00GK101899575SQ20101025541
公開日2010年12月1日 申請日期2010年8月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月17日
發(fā)明者蘇文峰, 蘇蘋 申請人:蘇文峰