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固相电解处理废铅酸蓄电池(一)

2019-02-14   
    导言    铅很多用于制作铅酸蓄电池,跟着汽车工业的开展,铅酸蓄电池的产值逐年添加,与此同时每年产出的废铅酸蓄电池越来越多,合理收回废铅酸蓄电池具有重要意义。以废铅酸蓄电池为质料出产出的铅称再生铅,以铅矿为质料出产出的铅称原生铅。现在西方国家再生铅的产值已超越原生铅的产值,并且再生铅的份额逐年增加,见下表。我国再生铅的产值和原生铅的产值,见下下表。







西方国家再生铅与原生铅的产值表[1]            (万t)


年    份

1993

1994

1995

1996

1997

1998


铅总产值

452.6

458.7

478.5

479.1

496.8

492.8


再 生 铅

230.3

248.3

267.3

279.2

292

294.6


原 生 铅

222.3

210.4

11.2

199.9

204.8

198.2


再生铅/%

50.9

54.1

55.9

58.3

58.8

59.8








我国总铅产值和再生铅产值表[1]             (万t)


年份

1990

1991

1992

1993

1994

1995

1996

1997


总铅量

29.65

32

36.6

41.19

46.79

60.79

70.62

70.75


再生铅

2.82

4.63

4.83

0.43

0.5

7.53

14.36

12.37


再生铅/%

9.51

14.47

13.2

10.76

20.3

28.84

20.33

17.48
    再生铅的出产有3种办法:火法、湿法和火法、湿法联合法。    火法是废铅蓄电池经去壳弃酸后,进行高温火法冶炼,得到粗铅,此办法污染严峻。    联合法是废铅蓄电池通过破碎别离,别离得到金属部分和铅泥,金属部分用低温熔化收回,得到铅锑合金;铅泥用湿法进行脱硫处理,再进行高温火法冶炼,得到软铅,此办法污染比上述火法有所改善。    湿法是废铅蓄电池通过破碎别离,别离得到金属部分和铅泥,金属部分用低温熔化收回,得到铅锑合金;铅泥用固相电解法还原成纯铅,此办法根本消除了污染,许多冶金工作者进行了研讨,获得发展[2,3]。本节侧重叙说我国科学院进程工程研讨所获得的固相电解处理废铅酸蓄电池工业化的有关内容[4,5]。    废铅酸蓄电池的组成    废铅酸蓄电池由外壳(聚)、板栅(铅合金)、铅泥、隔板和硫酸等组成,各部分的含量见下表。铅泥主要由PbSO4、Pb02、Pb0、Pb0等组成,铅泥各组分含量见下下表。[next]







废铅酸蓄电池各部分含量           (%)


组分

铅合金

铅  泥

塑  料

隔  板

硫  酸


含量

25

38

10

5

22







铅泥各组分含量           (%)


组分

PbSO4

PbO2

PbO

Pb0

Pb其他


含量

50~60

15~35

5~10

2~5

2~4
    固相电解处理度铅酸蓄电池的工艺和原理    固相电解处理废铅酸蓄电池的工艺流程见下图。废铅酸蓄电池首先用皮带运输机送入别离机,别离成塑料、隔板、板栅和铅泥等四种物料。塑料可直接出售;隔板用无害化燃烧处理;板栅进行低温熔化并分配其成分,铸成六元铅合金锭,用于制作铅酸蓄电池的板栅;铅泥用电解残液转化,转化反应式如下:                        PbS04+2Na0H ==== Pb(OH)2+Na2S04    转化后,再经脱水,把转化后的铅泥涂在阴极板上,然后放入电解槽中进行电解,电解液为NaOH溶液,电解后各种铅的化合物都被还原成金属。其反应式暗示如下:    阴极:                    Pb0+2e+H20 ==== Pb+20H-                             Pb02+4e+2H20 ==== Pb+40H-                                                   1    阳极:                      20H--2e ====  H20+——O2↑                                                   2    电解后物料进行低温熔化,铸成铅锭,送蓄电池厂运用。    板栅熔化时发生的氧化渣也可用固相电解还原成金属。