废铅酸蓄电池资源回收行业技术与发展

废铅酸蓄电池的资源回收一直受到国家高度重视,其资源回收技术与装备也在不断进步与升级。本文介绍了再生铅行业的发展与技术装备进展,包括废铅酸蓄电池破碎分选、废铅膏资源回收等技术装备与发展,阐述了废铅酸蓄电池机械破碎分选、自动破碎分选、智能破碎分选的进化历程,重点陈述了废铅膏资源回收环节的高温熔炼、预脱硫-低温熔炼、免冶炼转化等技术的进步。废铅酸蓄电池资源回收技术与装备的系统性布局和模块化实施是行业技术装备进步的根本保障,智慧化和绿色化将是未来的发展趋势,废铅酸蓄电池智能破碎分选-废铅膏免熔炼短程制备铅基电源材料技术将有望引领行业的发展,适应“双碳”目标要求。

废铅酸蓄电池铅膏中物理性杂质的精细分离

废铅酸蓄电池铅膏中物理性杂质(塑料、铅栅/粉和纤维)含量多,对铅膏颗粒的黏连强、难分离,会对铅膏免冶炼回收过程产生重要影响。本文以烷基酚聚氧乙烯聚氧丙烯醚(APEP)作为分散剂,对废铅膏颗粒进行分散,并设计双旋流强制分散装置和混动力精细筛分装置对物理性杂质进行精细分离。通过考察APEP添加量、pH值及装置参数对分离效果的影响,发现APEP用量为0.1 mg/L、pH值为5.0时,乳化分散效果较好,废铅膏的Zeta电位达到22.5 mV,平均粒径仅为3.2μm;在此条件下进一步优化设备参数,当混合物进口流速和气含率分别为8 m/s和15%、回旋频率和压缩空气量分别为50次/min和2.5 m^(3)/h时,塑料、铅栅/粉和纤维的去除率分别可达到99.75%、82.54%和99.65%,各分离物对铅膏的夹带率仅为0.17%、0.06%和0.36%。该研究为再生铅行业提供了一条生产净铅膏稳定可靠高效的方法,为铅膏免冶炼回收技术的应用提供了有利条件。

废旧铅酸电池铅回收的研究进展

介绍国内铅回收的现状;综述废旧铅酸电池铅膏脱硫回收铅技术的研究进展;介绍氯盐体系、碳酸盐体系、氢氧化钠体系、有机酸体系和铵盐体系等进行废旧铅酸电池铅膏脱硫转化的技术特点;展望废铅膏脱硫工艺的重点和应用前景。

废铅酸蓄电池铅膏回收利用技术研究进展

总结了废铅酸蓄电池铅膏资源化利用技术的发展现状。重点介绍了废铅膏固相电解法回收铅工艺和废铅膏直接制备氧化铅的工艺。指出了经典火法工艺和湿法工艺未来的发展方向应主要集中于绿色环保和降低能耗等方面;同时废铅膏的固相电解法也为湿法技术的发展提供了一个值得关注的方向;废铅膏直接制备氧化铅的工艺现阶段还处于实验室水平,但是发展潜力很大,是未来铅膏回收领域的主流方向,应集中克服该工艺的低经济性和提高氧化铅纯度等问题。

低共熔溶剂电化学回收废铅膏可控制备铅粉的研究

提出了一种以氯化胆碱-尿素低共熔溶剂为电解液,电化学回收废铅酸蓄电池铅膏可控制备铅粉的新工艺。采用循环伏安法探究了Pb(Ⅱ)在20 g/L SLP+ChCl-urea溶液中的电化学行为,结果显示Pb(Ⅱ)离子还原成金属铅为受扩散控制的准可逆过程。电解实验表明随槽电压的升高,电流效率逐渐增大,而电能单耗则先减小后增大。当槽电压为2.5 V时,电流效率和电能单耗分别为85.77%和754.05 kWh/t。XRD和SEM分析显示,电沉积产物为金属铅粉,且槽电压对铅粉的形貌和尺寸具有显著影响。在较低电压下,易获得侧枝粗大的羊齿状铅粉,当槽电压较高时,则易形成较细且均匀的棒状铅粉。

甲基磺酸体系铅电沉积工艺研究

针对传统铅电沉积体系稳定性差、环境污染严重、腐蚀性强等问题,提出采用甲基磺酸(MSA)体系电沉积铅,考察了电流密度、铅离子浓度、MSA酸度、温度和极距对电沉积过程的影响。结果表明,在电流密度200 A/m^2、铅离子浓度150 g/L、MSA酸度50 g/L、温度45℃和极距3.5 cm的条件下,可获得平整光亮、结构致密的铅板,纯度可达99.98%,此过程电流效率高于99%,能耗为612 kWh/t,相较于传统硅氟酸体系能耗(800 kWh/t)降低了188 kWh/t。该体系具有稳定性强、不含卤素和节能环保等优点,具有较为广泛的应用前景。

废铅膏在柠檬酸钠水溶液中脱硫行为研究

废铅膏中Pb SO_4所占的质量分数大于80%,柠檬酸钠可以使废铅膏有效脱硫,研究其在柠檬酸钠水溶液中的脱硫行为对废铅膏的回收再利用具有重要作用。本文通过正交试验以及极差分析研究废铅膏在柠檬酸钠水溶液中的脱硫行为。室温下,废铅膏在ω(柠檬酸钠)=8.3%的柠檬酸钠水溶液中的脱硫率仅为3.275%。通过极差分析可以判断脱硫温度、脱硫时间及溶液中柠檬酸钠所占质量分数对脱硫效果影响的大小。影响最大的因素为溶液中柠檬酸钠所占质量分数,其次是脱硫时间,影响最小的因素为脱硫温度。

含铅固废还原固硫混合熔炼工艺研究

为解决湿法炼锌渣和废铅酸蓄电池铅膏等含铅固废难以经济有效回收利用的难题,提出了一种含铅固废还原固硫混合熔炼新工艺。采用单因素试验分别考查了还原剂配比、碳酸钠配比、设定铁硅比FeO/SiO_2和钙硅比CaO/SiO_2等因素对熔炼效果的影响,获得的最佳工艺条件为:还原剂配比10%、Na_2CO_3用量4%、设定铁硅比1.4、钙硅比0.5,在此条件下,铅平均直收率为91.98%、渣含铅0.68%、锍含铅4.33%,综合固硫率82.47%。该工艺流程短、清洁高效,可实现一步炼铅和固硫熔炼。

助溶剂在废铅膏湿法回收铅工艺中的应用

在草酸–草酸钠湿法浸取废铅膏回收铅工艺中引入助溶剂——聚天冬氨酸(PASP),以促进PbSO_4溶解转化和PbO_2还原,进而研究PASP对废铅膏转化以及回收制得的铅氧化物电化学性能的影响。结果表明:当PASP与废铅膏的质量比为1∶4时,铅的回收率达99%以上,脱硫率达99.9%以上;回收制得的铅氧化物正极放电比容量高达107.6 m Ah·g^(-1),活性物质利用率为44.8%,循环50次后容量保持率仍高于90%。

废铅酸蓄电池铅膏柠檬酸浸出动力学研究

通过研究废铅酸蓄电池铅膏柠檬酸-柠檬酸钠浸出过程中PbSO4转化率随时间变化,考查了物料粒度、搅拌速度和浸出温度对转化率的影响,建立了反应的动力学方程,并计算了浸出反应表观活化能。结果表明,减小物料粒度、提高浸出温度和适当提高搅拌速度,均可提高硫酸铅转化率。浸出反应表观活化能为67.82 kJ/mol,浸出反应受化学反应步骤控制。

废铅酸蓄电池铅膏性质分析

为给废旧铅蓄电池铅膏的湿法回收工艺提供理论依据,对湖北金洋冶金股份有限公司破碎分选后的废铅膏进行了XRF、XRD、物理分析及化学分析等,确定了废铅膏的主要成分、理化性质等特性。结果表明,废铅膏粒径细小,碾钵磨细后能过120目的筛下物超过77.4%,这对湿法转化是有利的。废铅膏主要组成为64.5%PbSO4、29.5%PbO2、4.5%PbO、0.8%Pb及其他微量杂质元素,杂质主要包括Fe、Sb和Si等。因此,铅膏湿法处理时应该采取合适的净化工艺。