废铅膏的回收再利用研究进展

蓄电池行业中的铅污染主要来源于废弃铅膏、铅尘以及废铅酸蓄电池的不合理处理。为了解决这一问题,本文简要地介绍了废铅膏的成分,以及常用的废铅膏的回收处理方法,例如火法、湿法,并展望了废铅膏的回收利用前景。     

废铅蓄电池铅资源化回收利用新工艺

1.铅资源化回收利用重要性废铅蓄电池的铅膏主要有PbO、PbSO_4、PbO_2等含铅化合物组成。从铅膏中回收利用铅,实现废铅蓄电池的资源化利用,不仅可以缓解铅资源日益锐减带来的问题,同时可以降低成本,减少环境污染,因此具有重要的意义。2.现有铅资源化回收利用的工艺及主要问题(1)火法:先将PbSO_4转化为较易火法处理的化合物,同时将硫酸铅中的硫酸根转化为可溶于水的硫酸盐。该方法一般采用碳酸盐为脱硫剂,过程中产生大量硫酸盐副产物,必然存在硫酸盐的回收及利用问题,而且该工艺方法的铅回收利用率低,资源浪费及能量消耗大,存在环境污染问题。(2)湿法:利用溶解在溶液中的Pb2+在阴极还原生成金属Pb实现铅的回收。该方法作为环境友好型的铅回收方法备受关注,该方法存在的主要问题是采用阴极电沉积方法制备铅,操作单元多,工艺流程长,只在阴极发生有效反应,铅回收率低、能耗大、制备成本高。(3)火法-湿法耦合技术:将湿法铅膏转化与火法制备氧化铅耦合回收利用铅的工艺技术是较理想的工艺技术。该方法存在的主要问题的化学试剂消耗量大,有副产物产生。3.研发的新工艺为了克服现有技术的缺点,研发工艺合理、过程的安全可靠、原子利用率高、成本低的废铅蓄电池的铅资源化回收利用新工艺具有重要意义。以废铅蓄电池经过预处理得到的含PbO、PbSO_4、PbO_2的铅膏为原料,采用硝酸溶解-氨法浸取-分离精制-固液分离耦合技术分离铅膏得到PbO、PbSO_4、PbO_2产品。(1)首先,利用PbO易与酸反应,生成的产物易溶解于水的特性,以HNO_3为浸取剂,PbO与HNO_3反应生成可溶于水的Pb2+盐,将铅膏混合物中的PbO浸取到酸溶液中。回收溶于水的Pb~(2+)盐,作为制备含铅化合物的原料,经过进一步处理得到PbO。(2)然后,以NH_3·H_2O-(NH4)2SO_4为浸取剂,利用PbSO_4在浸取剂中的溶解度随氨浓度和温度的升高而增加的特点,在浸取过程中,采用高浓度的浸取剂使PbSO_4从固相转移到液相中,经过分离精制的PbSO_4溶液可采用蒸发脱NH3的方法,降低浸取剂中NH3的浓度,使PbSO_4结晶析出,得到精制的PbSO_4产物。(3)铅膏经过分离除去PbO和PbSO_4的固体物料,经过进一步除杂处理得到PbO_2。     

从废铅膏中制备3BS及其电化学性能的研究

本文首先采用碳酸盐将废铅膏中的铅浸提出,然后通过低温煅烧得到PbO,得到的PbO再与H_2SO_4溶液通过水热反应得到3BS。浸出结果表明,碳酸钠对废铅膏具有较高的浸提效率,可达98.0%以上;XRD测试结果表明,低温煅烧可得到较为纯净的PbO,水热反应得到的3BS的纯度在99.0%以上;电池性能表明,由3BS制备的电池首次放电容量有明显的提高,50次循环后容量保持率在75%以上。     

铵盐体系废铅膏固相电解还原直接制备金属铅的实验研究

采用废铅膏固相电解还原技术,以 (NH_4)_2SO_4—NH_3·H_2O 缓冲溶液作为电解液,让废铅膏中含铅化合物(PbSO_4、PbO_2、PbO 等)在阴极上得电子而析出金属铅。重点考察电解液质量浓度、电流密度、电解温度、极距等工艺参数对电解技术指标的影响。获得的最优工艺条件如下:电解液为含 175 g/L (NH_4)_2SO_4 和 10 g/L NH_3·H_2O 的缓冲溶液;电解时间为 90 min;电流密度为 300 A/m~2,极距为 6 cm,电解液温度为 45 ℃。该工艺条件下获得金属铅的纯度为 99.89 %,阴极电流效率高达 91.68 %,生产 1 t 铅的平均电耗为 493.89 kWh,平均氨耗量(以 NH_4~(+ )计)为57.82 kg。     

阀控铅酸蓄电池生极板的高温固化

综述了铅酸蓄电池生产中生极板高温固化的机理和作用,以及固化温度对极板固化质量和电池性能的影响,得出采用高温固化的关键是3PbO·PbSO4(3BS)向4PbO·PbSO4(4BS)转化,4BS铅膏的生成和腐蚀层改善了板栅/正极活性物质(PAM)界面的连接性能的结论。提出了采用高温固化工艺后,其它相应工艺(包括正极铅膏中加入添加剂、化成方式等)应该进行调整以及高温固化所应该注意的问题和解决方法。采用高温固化工艺,提高极板固化的温度和湿度,将有效地提高阀控铅酸蓄电池的循环寿命。     

PbCO3作为铅酸电池正极铅膏材料

首先对碳酸铅作为铅酸电池正极铅膏材料的可行性在文献的基础上进行了循环伏安曲线的验证,并对碳酸铅作为铅酸电池正极铅膏材料的工业化进行了研究。结果表明:①直接以购买的碳酸铅和膏涂成正极板经一定的固化、化成后作为铅酸电池正极铅膏材料并应用于工业化是可行的,经化成后得到PbO2含量达到94％;②化成后的铅膏经XRD衍射分析,得到的正极活性物质全为β-PbO2;③与传统的铅膏相比,活性物质利用率提高42.56％,孔率提高42.32％。     

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。     

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%。     

废铅膏冶炼工艺比较分析研究

再生铅产业作为循环经济产业的组成部分,引起国家高度重视。废铅膏的处理既是再生铅行业的技术重点又是技术难点,本文介绍了目前国内外普遍采用的各种废铅膏冶炼工艺,并从技术性、经济性两方面对各自工艺进行了系统比较,以期为相关研究机构及再生铅企业技术研究与选择提供参考。     

减少蓄电池制造过程中废铅废酸污染的方法

本发明叙述减少蓄电池制造过程中排出的废水中的硫酸盐离子及硫酸污染的方法,以及废铅回收的方法,即在控制pH值情况下,用含氧化铅的废铅膏中和处理废硫酸溶液。     

铅酸电池生产废弃物制备3BS、4BS和4BS-BaPbO3

以铅酸电池生产废弃物——废弃淋酸铅膏、分片废粉及报废极板铅膏等为原料,通过烧结法制备三碱式硫酸铅(3BS)、四碱式硫酸铅(4BS)及4BS-铅酸钡(BaPbO3)等3种添加剂,方法简便有效,产品纯度达94％以上,可直接用于铅膏生产.与普通铅酸电池相比,使用制备的3BS、4BS及4BS-BaPbO3添加剂的铅酸电池,容量...     

废铅蓄电池及废料回收铅的生产实践

采用固相电解技术,处理废铅酸蓄电池及制造蓄电池过程中产生的各种铅废料。对废蓄电池和铅废料进行分类处理,铅锑合金废蓄电池可产出铅锑工作合金及99.99%精铅,铅钙合金废蓄电池及铅废料可产出铅钙工作合金及国标1#精铅。     

VRLA电池正极板添加剂及其对电池性能影响的研究

四碱式硫酸铅(4BS)是一种重要的铅蓄电池正极板铅膏添加剂,使用4BS可以有效避免铅钙合金的高阻抗钝化膜引起的活性物质失效和蓄电池早期容量损失(PCL),从而可以显著地延长铅酸蓄电池的循环使用寿命。文中介绍了4BS的结构、电化学性质及其对铅酸蓄电池性能的影响,评述了4BS延长铅酸电池循环寿命的原理,研究了Addenda种子在改善电池极板化成、提高初始容量和循环寿命方面的作用。结果表明,Addenda种子作为标准添加剂在和膏时加入与铅粉等一起被制成铅膏,能够大大提升铅酸蓄电池的性能,特别是有效解决了蓄电池的容量衰减,延长了蓄电池的寿命。     

铅蓄电池中铅泥回收处理技术研究

介绍了废铅蓄电池处理现状.分别对目前国内外铅泥的处理技术——火法冶炼工艺、湿法冶炼工艺以及转化为化工产品等工艺进行了研究,并对各种工艺的优缺点进行了分析.研究结果表明：废铅蓄电池的回收处理过程中,铅泥的回收处理技术对环境污染及能耗高低起到重要作用.SO2酸性气体、挥发性铅尘等大气污染问题、铅泥中铅的回收率问题以及能耗问题都是铅泥回收处理技术关注的重点,为企业回收处理铅泥在采用处理方面提供了依据.     

铅酸蓄电池厂含铅废水处理工程实例

采用沉淀反应、混凝沉淀和活性炭吸附的处理工艺处理蓄电池厂含铅废水.工程运行表明:沉淀反应、混凝沉淀、活性炭过滤组合处理含铅废水是可行的.处理后能达到铅的排放标准,可回用到车间.能产生环境效益和一定的经济效益.     

不同掺炭比例对超级电池负极铅膏电化学性能的影响

本文通过三电极体系模拟超级铅酸电池的工作环境,探讨其负极铅膏的电化学性能。并探讨分别以板栅和钛片为集流体对其电化学性能的影响及其含炭量分别在0％～2％和8％～24％问的最佳含炭比例。     

负极铅膏加入石墨烯对铅酸蓄电池寿命的影响

主要研究内容为向通信系统所用的铅酸蓄电池负极铅膏中添加石墨烯后,该蓄电池的寿命变化情况。研究结果表明,当向该电池的负极铅膏中加入石墨烯后,不仅电池的稳定性显著提高,而且电池的循环寿命也得到了很大的提升。实验中向负极铅膏中分别加入质量分数不同的石墨烯制备不同的样品,通过X射线衍射光谱法(XRD)和扫描电子显微镜法(SEM)对寿命结束后的电池的负极板的物相及活性物质的结构进行表征。实验结果表明,向电池的负极铅膏中加入的石墨烯可使负极板的活性物质出现多孔性状态,可有效地支撑负极板的结构,同时在循环时该多孔结构可明显降低负极板硫酸盐化的速度,使蓄电池的寿命延长。     

铅酸蓄电池中铅泥回收处理技术研究

本文介绍了废铅酸电池处理现状。对目前国内外铅泥的处理技术一火法冶炼工艺、湿法冶炼工艺以及转化为化工产品等工艺进行了研究,结果表明：S02酸性气体、挥发性铅尘等大气污染、铅泥中铅的回收率以及能耗等问题都是铅泥回收处理技术关注的重点。并对各种工艺的优缺点进行了分析,为企业回收处理铅泥在采用处理方面提供了依据。     

碳纤维作为铅酸电池正极添加剂代替短纤维和石墨的研究

采用碳纤维作为正极添加剂,代替石墨和短纤维。容检前的极板外观表明,添加碳纤维更有利于正极板化成。化成后碳纤维和石墨表面均被PbO2颗粒覆盖,而短纤维表面光洁。碳纤维代替短纤维和石墨的电池的2小时率放电、-18℃低温放电、大电流放电性能均有少许降低。循环180次后,碳纤维和石墨从正极板中消失,而短纤维仍存在于正极板中。碳纤维代替短纤维和石墨对电池循环寿命的影响不大。     

铅膏配方对电动车用胶体蓄电池性能的影响

报导了正极铅膏含酸量对电动车用胶体电解质铅蓄电池的初容量、低温放电性能以及循环寿命的影响;简要介绍了在正极铅膏中加入Pb3O4或PbO2可提高化成效率和缩短化成时间的试验结果;简单描述了在负极铅膏中添加多种有机膨胀剂改善电池低温充放电性能的试验。