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廢舊鉛酸蓄電池鉛膏制備氧化鉛的裝置及其工藝

794   編輯:中冶有色技術(shù)網(wǎng)   來源:湖南省金翼有色金屬綜合回收有限公司  
2023-12-21 10:40:14
權(quán)利要求書: 1.一種廢舊鉛酸蓄電池鉛膏制備氧化鉛的裝置,其特征在于,包括脫硫單元、氧化單元、傳送裝置、輸送管和洗滌烘干裝置,所述脫硫單元包括脫硫罐、第一炭化罐和固液分離器,所述氧化單元包括浸出罐和煅燒爐,所述固液分離器一端通過輸送管與脫硫罐連接,另一端與第一炭化罐連接,所述煅燒爐與浸出罐連接,所述固液分離器通過傳送裝置與浸出罐連接,所述煅燒爐煅燒后的尾氣凈化后通入第一炭化罐中;所述傳送裝置上設(shè)有洗滌烘干裝置;所述脫硫單元還包括:轉(zhuǎn)化罐、第一炭化罐和儲(chǔ)液槽,所述固液分離器包括第一固液分離器和第二固液分離器,所述脫硫罐與第一固液分離器通過輸送管連接,固液分離后的溶液通過輸送管輸送至轉(zhuǎn)化罐中,轉(zhuǎn)化灌與第二固液分離器通過輸送管連接,固液分離后的溶液輸送至所述炭化罐內(nèi),炭化罐內(nèi)熔液通過泵泵入儲(chǔ)液槽中,待轉(zhuǎn)入泵中循環(huán)利用;

所述氧化單元還包括凈化罐、第二炭化罐、風(fēng)機(jī)和固液分離器,所述固液分離器包括第三固液分離器、第四固液分離器和第五固液分離器;所述浸出罐與第三固液分離器通過輸送管連接,固液分離后的溶液通過輸送管輸送至凈化罐;所述凈化罐與第四固液分離器通過輸送管連接,固液分離后的溶液輸送至所述第二炭化罐內(nèi);所述第二炭化罐與第五固液分離器連接,固液分離后的濾餅洗滌干燥送至窯煅燒爐,所述窯煅燒爐產(chǎn)生的尾氣經(jīng)風(fēng)機(jī)和輸送管輸送至第二炭化罐廢物利用,濾液通過輸送管道返回浸出罐循環(huán)利用,所述輸送管上均設(shè)有泵;所述輸送管口徑為10?50cm的鋼管或不銹鋼管。

2.一種廢舊鉛酸蓄電池鉛膏制備氧化鉛的工藝,其特征在于,包括以下步驟:

(1)將粉碎后含硫酸鉛廢料和含有碳酸根的碳化劑加入到脫硫罐中,硫酸鉛廢料與1?

8M的碳化劑溶液按固液比1:5—5:1的比例加入到脫硫罐中,加溫至50?100°C,攪拌0.5?3小時(shí),調(diào)節(jié)PH在7?8,反應(yīng)完成后,經(jīng)固液分離得到濾餅脫硫鉛膏和濾液;

(2)將步驟(1)中的濾液轉(zhuǎn)至轉(zhuǎn)化罐中,加入脫硫劑和有機(jī)酚類物質(zhì),控制反應(yīng)條件,反應(yīng)完成后經(jīng)固液分離得到有機(jī)鹽濾漿和濾餅硫酸鈣;

(3)將步驟(2)得到的有機(jī)鹽濾漿轉(zhuǎn)入第一炭化罐中,通入氣體,充分反應(yīng)后,將第一炭化罐中的溶液直接轉(zhuǎn)入至步驟(1)中循環(huán)利用;

(4)將步驟(1)中的濾餅脫硫鉛膏和1?8M的氨基酸溶液按固液比1:10—3:1加入浸出罐,再加入脫硫鉛膏比重的10?150%的含10?40%的雙氧水,加溫至40?80°C,攪拌2?4小時(shí),對(duì)鉛進(jìn)行絡(luò)合,反應(yīng)完成后固液分離成濾液與濾餅;

(5)將步驟(4)中的濾液轉(zhuǎn)入凈化罐,然后按溶液中銅質(zhì)量分?jǐn)?shù)的2?8倍加入鉛粉以去除絡(luò)合鉛溶液中的銅,溫度控制在45?80°C,攪拌時(shí)間15?60分鐘,反應(yīng)完成后進(jìn)行固液分離成濾液和濾餅銅渣;

(6)將步驟(5)中的濾液泵入第二炭化罐后在常溫下通入氣體,當(dāng)漿液PH值降至6?8時(shí)停止通氣,反應(yīng)完成后進(jìn)行固液分離成濾液和濾餅,對(duì)濾餅進(jìn)行洗滌后送烘干工序,洗滌后的水返回本步驟的濾液中一起返回步驟(4);

(7)將步驟(6)烘干后的濾餅,轉(zhuǎn)送至窯煅燒爐中,在350?500°C的溫度下煅燒收塵,煅燒后的尾氣通入步驟(6)和步驟(3)循環(huán)再次利用;

步驟(3)所述的氣體為含有二氧化碳的凈化氣體,所述氣體中二氧化碳的體積比≥

0.1%;所述氣體為步驟(7)中煅燒經(jīng)凈化后的尾氣;步驟(3)中第一炭化罐內(nèi)溶液PH值降至9停止通氣,步驟(6)中漿液PH值降至7時(shí)停止通氣。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的廢舊鉛酸蓄電池鉛膏制備氧化鉛的工藝,其特征在于,步驟(2)所述的有機(jī)酚類物質(zhì)為苯二酚、雙酚A、苯酚、甲酚、氨基酚、硝基酚、萘酚和氯酚中的一種或多種,有機(jī)酚類物質(zhì)加入的量與轉(zhuǎn)化罐中硫酸根摩爾質(zhì)量比為1:3—3:1。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的廢舊鉛酸蓄電池鉛膏制備氧化鉛的工藝,其特征在于,步驟(2)所述的脫硫劑為氧化鈣、氫氧化鈣、水合氫氧化鈣、氫氧化鈉、氫氧化鎂、氫氧化鋰,氫氧化鉀、氫氧化鍶、氫氧化鋇及水合氫氧化鋇中的一種或多種;脫硫劑的用量與轉(zhuǎn)化罐中硫酸根摩爾質(zhì)量比為1:2—2:1;步驟(2)中所述濾餅采用清水或硫酸鹽洗滌后,再經(jīng)固液分離,濾餅即石膏,為水泥原材料,將洗滌水返回至轉(zhuǎn)化罐中;所述反應(yīng)條件為:加溫至40?80°C,攪拌0.5?3小時(shí)。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的廢舊鉛酸蓄電池鉛膏制備氧化鉛的工藝,其特征在于,步驟(4)中所述的氨基酸為甘氨酸、絲氨酸、蘇氨酸、半胱氨酸、酪氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺中的一種或多種;步驟(4)中所述的濾餅主要是鉛膏中的塑料、隔板紙的粉碎物以及少量未溶出的鉛和其他金屬雜質(zhì),用清水洗滌后送煉鉛廠回收,洗滌液加入步驟(4)反應(yīng)完成后固液分離的濾液中;步驟(6)中所述濾餅用一倍的水洗滌,洗水與步驟(6)中的濾液一起返回到步驟(4)中。

6.根據(jù)權(quán)利要求2—5任一項(xiàng)所述的廢舊鉛酸蓄電池鉛膏制備氧化鉛的工藝,其特征在于,所述固液分離采用過濾機(jī)進(jìn)行固液分離;或步驟(1)、步驟(2)、步驟(4)至步驟(6)均采用隔膜壓濾機(jī)進(jìn)行固液分離,步驟(3)采用轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī)進(jìn)行固液分離。

說明書: 一種廢舊鉛酸蓄電池鉛膏制備氧化鉛的裝置及其工藝技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本發(fā)明涉及一種氧化鉛技術(shù)領(lǐng)域,特別是一種廢舊鉛酸蓄電池鉛膏制備氧化鉛的裝置及其工藝。背景技術(shù)[0002] 隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,鉛需求量在繼續(xù)增大,鉛制品的生產(chǎn)過程以及廢棄所帶來的鉛資源浪費(fèi)和環(huán)境污染等問題也在加劇。隨著工業(yè)及交通運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展,我國(guó)鉛酸蓄電池的用量越來越大,同時(shí)廢鉛酸蓄電池的數(shù)量也隨之增加。目前廢鉛蓄電池已成為再生鉛和產(chǎn)生鉛污染的主要來源,科學(xué)地進(jìn)行鉛的再生循環(huán)利用,一方面可以減少鉛礦的開采量、有效緩解鉛資源短缺和控制鉛污染,另一方面生產(chǎn)再生鉛,而其能耗僅為生產(chǎn)原生鉛能耗的25.1%~31.4%,可以顯著降低鉛的生產(chǎn)成本。[0003] 廢鉛酸蓄電池由塑料外殼、廢硫酸、鉛電極板、鉛格柵、鉛接線頭、廢鉛泥組成,其中前五種組分均可以通過簡(jiǎn)單的物理過程進(jìn)行回收利用,而鉛泥的回收利用則難度較大,已成為廢鉛酸蓄電池有效回收綜合利用的技術(shù)關(guān)鍵和難點(diǎn)。鉛泥占廢鉛酸蓄電池總重量的30?35%,主要成分為硫酸鉛及少量鉛粉、一氧化鉛和二氧化鉛,其中鉛含量達(dá)75%。目前有關(guān)鉛泥的回收利用主要有三種工藝,即:火法冶煉、濕法處理以及干—濕法聯(lián)合處理,其最終產(chǎn)品均為金屬鉛。火法冶煉是目前大多數(shù)國(guó)家所采用的方法,工藝流程以蘇打、鐵屑法為主。該法突出的缺點(diǎn)是冶煉溫度高達(dá)1350℃以上,能耗大,鉛揮發(fā)嚴(yán)重,鉛回收率低(70?

90%),資源浪費(fèi)大,同時(shí)還有SO2排放問題。因此,經(jīng)濟(jì)效益較低,并且?guī)憝h(huán)境污染。改進(jìn)的火法處理技術(shù)是采用多熔爐聯(lián)合火法處理,鉛的回收率得到了較大提高。濕法處理技術(shù)的實(shí)質(zhì)是一種電化學(xué)方法,其工藝過程為首先對(duì)鉛泥進(jìn)行濕法脫硫,脫硫后的固體物再在

1350℃以上的溫度進(jìn)行火法精煉。該法在各種方法中,鉛回收率最高,達(dá)到了95%,也解決了SO2的排放污染問題,但仍然存在著能耗高以及鉛塵和鉛蒸汽污染問題。目前,國(guó)內(nèi)一些企業(yè)也采用了上述工藝進(jìn)行鉛泥的回收利用,但鉛的回收率低僅有80%左右。

[0004] 除上述工藝之外,也有專利報(bào)道可以通過將鉛泥制備成紅丹而加以回收利用。紅丹是一種桔紅色重質(zhì)粉末,為四價(jià)鉛的氧化物,具有高度的抗腐蝕性能,在油脂中擴(kuò)散性很好,遮蓋力強(qiáng),可耐500℃高溫,對(duì)大氣穩(wěn)定性好,附著力強(qiáng),因而廣泛用作防腐涂料的顏料。其它用途包括,用于光學(xué)玻璃、陶瓷、搪瓷、鞭炮等,以及作為精密機(jī)床的平面研磨劑和用于膏藥的原料。在紅丹的上述應(yīng)用過程中,紅丹的四氧化三鉛的含量和顆粒大小對(duì)其性能具有極為重要的影響,含量越高以及顆粒越小,則性能越佳。中國(guó)專利CN1285753A報(bào)道,根據(jù)陽極和陰極鉛泥成分的不同,采用不同處理工藝,分別制備不同的產(chǎn)品。其中,陽極鉛極鉛泥添加1.5倍的碳酸鈉,進(jìn)行硫、Fe2+和揮發(fā)物的脫除,然后在400?480℃下焙燒20?24h制成純度97%的紅丹,陰極鉛泥則制備成Pb(NO3)2。但是該工藝由于涉及了陰、陽極鉛泥的分離,流程復(fù)雜,且碳酸鈉的用量過高,煅燒時(shí)保溫時(shí)間過長(zhǎng),導(dǎo)致紅丹生產(chǎn)成本較高,另外,所得紅丹的顆粒也較大。中國(guó)專利CN2337495報(bào)道,在旋轉(zhuǎn)式加熱爐中進(jìn)行焙燒制備紅丹。該旋轉(zhuǎn)加熱爐由焙燒罐和加熱灶組成,以75%的氧化鉛為原料,經(jīng)過二次氧化后得到的紅丹質(zhì)量分?jǐn)?shù)高達(dá)99%左右。該技術(shù)雖然克服了現(xiàn)有技術(shù)中利用自然通風(fēng)進(jìn)行氧化,對(duì)鉛的還原熔煉和精煉過程繁瑣,能耗高,成本高,易造成鉛塵外逸所帶來的環(huán)境污染,積壓資金多。發(fā)明內(nèi)容[0005] 本發(fā)明的目的是,克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足,而提供一種環(huán)保和節(jié)約成本能對(duì)原材料再生循環(huán)利用的廢舊鉛酸蓄電池鉛膏制備氧化鉛的裝置及其工藝。[0006] 本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種廢舊鉛酸蓄電池鉛膏制備氧化鉛的裝置,包括脫硫單元、氧化單元、傳送裝置、輸送管和洗滌烘干裝置,所述脫硫單元包括脫硫罐、第一炭化罐和固液分離器,所述氧化單元包括浸出罐和煅燒爐,所述固液分離器一端通過輸送管與脫硫罐連接,另一端與第一炭化罐連接,所述煅燒爐與浸出罐連接,所述固液分離器通過傳送裝置與浸出罐連接,所述煅燒爐煅燒后的尾氣凈化后通入第一炭化罐中;所述傳送裝置上設(shè)有洗滌烘干裝置。[0007] 進(jìn)一步,所述脫硫單元還包括:轉(zhuǎn)化罐、第一炭化罐和儲(chǔ)液槽,所述固液分離器包括第一固液分離器和第二固液分離器,所述脫硫罐與第一固液分離器通過輸送管連接,固液分離后的溶液通過輸送管輸送至轉(zhuǎn)化罐中,轉(zhuǎn)化灌與第二固液分離器通過輸送管連接,固液分離后的溶液輸送至所述炭化罐內(nèi),炭化罐內(nèi)熔液通過泵泵入儲(chǔ)液槽中,待轉(zhuǎn)入脫硫罐中循環(huán)利用。[0008] 進(jìn)一步,所述氧化單元還包括凈化罐、第二炭化罐、風(fēng)機(jī)和固液分離器,所述固液分離器包括第三固液分離器、第四固液分離器和第五固液分離器;所述浸出罐與第三固液分離器通過輸送管連接,固液分離后的溶液通過輸送管輸送至凈化罐;所述凈化罐與第四固液分離器通過輸送管連接,固液分離后的溶液輸送至所述第二炭化罐內(nèi);所述第二炭化罐與第五固液分離器連接,固液分離后的濾餅洗滌干燥送至窯煅燒爐,所述窯煅燒爐產(chǎn)生的尾氣經(jīng)風(fēng)機(jī)和輸送管輸送至第二炭化罐廢物利用,濾液通過輸送管道返回浸出罐循環(huán)利用,所述輸送管上均設(shè)有泵。[0009] 進(jìn)一步,所述輸送管口徑為10?50cm的鋼管或不銹鋼管;脫硫罐、浸出罐、第一炭化罐、轉(zhuǎn)化罐、凈化罐和第二炭化罐的罐體上還均設(shè)有循環(huán)泵。[0010] 進(jìn)一步,所述脫硫罐、浸出罐、第一炭化罐、轉(zhuǎn)化罐、凈化罐和第二炭化罐的罐體內(nèi)均設(shè)有攪拌裝置和加熱器,所述加熱器設(shè)于攪拌裝置上或罐體內(nèi)壁;罐體的上部均設(shè)有進(jìn)料口和觀察孔,進(jìn)料口設(shè)有可拆卸密封蓋,觀察孔設(shè)置有密封透明蓋;罐體的側(cè)壁均設(shè)有酸堿溫度計(jì);罐體的下部均設(shè)有出料口。[0011] 一種廢舊鉛酸蓄電池鉛膏制備氧化鉛的工藝,包括以下步驟:[0012] (1)將含硫酸鉛廢料和含有碳酸根的碳化劑加入到脫硫罐中,硫酸鉛廢料與2?8M的碳化劑溶液按固液比1:5—5:1的比例加入到脫硫罐中,加溫至50?100℃,攪拌0.5?3小時(shí),調(diào)節(jié)PH在7?8,反應(yīng)完成后,經(jīng)固液分離得到濾餅脫硫鉛膏和濾液;[0013] (2)將步驟(1)中的濾液轉(zhuǎn)至轉(zhuǎn)化罐中,加入脫硫劑和有機(jī)酚類物質(zhì),控制反應(yīng)條件,反應(yīng)完成后經(jīng)固液分離得到有機(jī)鹽濾漿和濾餅硫酸鈣;[0014] (3)將步驟(2)得到的有機(jī)鹽濾漿轉(zhuǎn)入第一炭化罐中,通入氣體,充分反應(yīng)后,將第一炭化罐中的溶液直接轉(zhuǎn)入至步驟(1)中循環(huán)利用;[0015] (4)將步驟(1)中的濾餅脫硫鉛膏和1?8M的氨基酸溶液按固液比1:10—3:1加入浸出罐,再加入脫硫鉛膏比重的10?150%的含10?40%的雙氧水,加溫至40?80℃,攪拌2?4小時(shí),對(duì)鉛進(jìn)行絡(luò)合,反應(yīng)完成后固液分離成濾液與濾餅;[0016] (5)將步驟(4)中的濾液轉(zhuǎn)入凈化罐,然后按溶液中銅質(zhì)量分?jǐn)?shù)的2?8倍加入鉛粉以去除絡(luò)合鉛溶液中的銅,溫度控制在45?80℃,攪拌時(shí)間15?60分鐘,反應(yīng)完成后進(jìn)行固液分離成濾液和濾餅銅渣;[0017] (6)將步驟(5)中的濾液泵入第二炭化罐后在常溫下通入氣體,當(dāng)漿液PH值降至6?8時(shí)停止通氣,反應(yīng)完成后進(jìn)行固液分離成濾液和濾餅,對(duì)濾餅進(jìn)行洗滌后送烘干工序,洗滌后的水返回本步驟的濾液中一起返回步驟(4);

[0018] (7)將步驟(6)烘干后的濾餅,轉(zhuǎn)送至窯煅燒爐中,在350?500℃的溫度下煅燒收塵,煅燒后的尾氣通入步驟(6)和步驟(3)循環(huán)再次利用。[0019] 進(jìn)一步,步驟(1)所述的硫酸鉛廢料為含硫酸鉛廢料來自廢鉛酸電池拆解鉛膏、廢舊板柵、煙道灰、電池制備過程中的廢鉛膏、涂板鉛泥、淋酸鉛泥、鑄焊鉛渣、鉛鋅礦煙灰渣、鉛鋅廠冶煉廢渣;步驟(1)所述的碳化劑是指為二氧化碳、碳酸銨、碳酸氫銨、碳酸鈉、碳酸氫鈉、碳酸鉀、碳酸氫鉀中的一種或多種。[0020] 進(jìn)一步,步驟(2)所述的有機(jī)酚類物質(zhì)為苯二酚、雙酚A、苯酚、甲酚、氨基酚、硝基酚、萘酚和氯酚中的一種或多種,有機(jī)酚類物質(zhì)加入的量與轉(zhuǎn)化罐(104)中硫酸根摩爾質(zhì)量比為1:2—2:1。[0021] 進(jìn)一步,步驟(2)所述的脫硫劑為氧化鈣、氫氧化鈣、水合氫氧化鈣、氫氧化鈉、氫氧化鎂、氫氧化鋰,氫氧化鉀、氫氧化鍶、氫氧化鋇及水合氫氧化鋇中的一種或多種;脫硫劑的用量與轉(zhuǎn)化罐中硫酸根摩爾質(zhì)量比為1:2—2:1。[0022] 進(jìn)一步,步驟(2)所述的濾餅采用清水或硫酸鹽洗滌后,再經(jīng)固液分離,濾餅即石膏,為水泥原材料,將洗滌水返回至轉(zhuǎn)化罐中;步驟(2)中的反應(yīng)條件為:加溫至40?80℃,攪拌0.5?3小時(shí)。[0023] 進(jìn)一步,步驟(4)中所述的氨基酸為甘氨酸、絲氨酸、蘇氨酸、半胱氨酸、酪氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺中的一種或多種。[0024] 進(jìn)一步,步驟(4)中所述的濾餅主要是鉛膏中的塑料、隔板紙的粉碎物以及少量未溶出的鉛和其他金屬雜質(zhì),用清水洗滌后送煉鉛廠回收,洗滌液加入步驟(4)反應(yīng)完成后固液分離的濾液中,步驟(6)中所述的濾餅用一倍的水洗滌,洗水與步驟(6)中的濾液一起返回到步驟(4)中。[0025] 進(jìn)一步,步驟(3)所述的氣體為含有二氧化碳的凈化氣體,所述氣體中二氧化碳的體積比≥0.1%。[0026] 進(jìn)一步,所述氣體為步驟(7)中煅燒經(jīng)凈化后的煙道氣;步驟(2)中第一炭化罐內(nèi)溶液PH值降至9停止通氣,步驟(6)中漿液PH值降至7時(shí)停止通氣。[0027] 進(jìn)一步,所述固液分離采用過濾機(jī)進(jìn)行固液分離;或步驟(1)、步驟(2)、步驟(4)至步驟(6)均采用隔膜壓濾機(jī)進(jìn)行固液分離,步驟(3)采用轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī)進(jìn)行固液分離。[0028] 本發(fā)明具有如下特點(diǎn):[0029] 1、煅燒后的尾氣經(jīng)過凈化,通入炭化罐中利用,有效的降低了對(duì)環(huán)境的污染,同時(shí)碳化劑、有機(jī)酚類物質(zhì)和氨基酸的再生循環(huán)利用,有效的降低了原材料的消耗,降低了生產(chǎn)成本,同時(shí)也降低了對(duì)環(huán)境的污染,有效的提高了生產(chǎn)效率,使廢舊鉛的硫脫的更加徹底,同時(shí)提高了氧化鉛的純度。[0030] 2、煅燒后尾氣的利用,有效的降低了對(duì)環(huán)境的污染,相比常規(guī)爐窯煅燒方式更加環(huán)保,同時(shí)也降低了原材料的消耗,降低了生產(chǎn)成本,提高了生產(chǎn)效率。[0031] 3、儲(chǔ)液槽的能對(duì)熔液起到暫存的作用,同時(shí)還能使未完全反應(yīng)完成的物質(zhì)在儲(chǔ)液槽中進(jìn)一步的反應(yīng),更加有利于下步反應(yīng)的發(fā)生。[0032] 4、本發(fā)明設(shè)計(jì)巧妙,采用濕法生產(chǎn)氧化鉛,利用對(duì)原材料的再生循環(huán)利用,整個(gè)工藝過程中只對(duì)石灰和煅燒燃料消耗,對(duì)中間原材料不消耗,只需第一次添加一次,降低了原材料的消耗,節(jié)省了生產(chǎn)成本,提高了對(duì)鉛回收率和對(duì)氧化鉛的提取純度,同時(shí)有效的降低了對(duì)環(huán)境的污染。[0033] 以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明的詳細(xì)結(jié)構(gòu)作進(jìn)一步描述。附圖說明[0034] 圖1—為實(shí)施例1的工藝流程圖;[0035] 圖2—為實(shí)施例1中廢舊鉛酸蓄電池鉛膏制備氧化鉛的裝置的流程示意圖;[0036] 圖3—為圖2中廢舊鉛酸蓄電池鉛膏制備氧化鉛的裝置的單元示意圖;[0037] 101—脫硫罐,102—泵,103—第一固液分離器,104—轉(zhuǎn)化罐,105—儲(chǔ)液槽,106—第二固液分離器,107—第一炭化罐,108—風(fēng)機(jī),201—浸出罐,202—第三固液分離器,203—凈化罐,204—第四固液分離器,205—第二炭化罐,206—第五固液分離器,207—煅燒爐,301—傳送裝置,302—洗滌烘干裝置。

具體實(shí)施方式實(shí)施例

[0038] 如圖1?3所述:一種廢舊鉛酸蓄電池鉛膏制備氧化鉛的裝置,包括脫硫單元、氧化單元、傳送裝置301、輸送管和洗滌烘干裝置302,脫硫單元包括脫硫罐101、第一炭化罐107和固液分離器,氧化單元包括浸出罐201和煅燒爐207,固液分離器一端通過輸送管與脫硫罐101連接,另一端與第一炭化罐107連接,煅燒爐207與浸出罐201連接,所述固液分離器通過傳送裝置301與浸出罐201連接,煅燒爐207煅燒后的尾氣凈化后通入第一炭化罐107中;傳送裝置301上設(shè)有洗滌烘干裝置302。

[0039] 脫硫單元還包括:轉(zhuǎn)化罐104、第一炭化罐107和儲(chǔ)液槽105,固液分離器包括第一固液分離器103和第二固液分離器106,脫硫罐101與第一固液分離器103通過輸送管連接,固液分離后的溶液通過輸送管輸送至轉(zhuǎn)化罐104中,轉(zhuǎn)化灌與第二固液分離器106通過輸送管連接,固液分離后的溶液輸送至所述炭化罐內(nèi),炭化罐內(nèi)熔液通過泵102泵入儲(chǔ)液槽105中,待轉(zhuǎn)入脫硫罐101中循環(huán)利用。[0040] 氧化單元還包括凈化罐203、第二炭化罐205、風(fēng)機(jī)108和固液分離器,固液分離器包括第三固液分離器202、第四固液分離器204和第五固液分離器206;浸出罐201與第三固液分離器202通過輸送管連接,固液分離后的溶液通過輸送管輸送至凈化罐203;凈化罐203與第四固液分離器204通過輸送管連接,固液分離后的溶液輸送至所述第二炭化罐205內(nèi);第二炭化罐205與第五固液分離器206連接,固液分離后的濾餅洗滌干燥送至窯煅燒爐207,窯煅燒爐207產(chǎn)生的尾氣經(jīng)風(fēng)機(jī)108和輸送管輸送至第二炭化罐205廢物利用,濾液通過輸送管道返回浸出罐201循環(huán)利用,所述輸送管上均設(shè)有泵102。

[0041] 第一固液分離器103、第二固液分離器106、第四固液分離器204和第五固液分離器206均采用隔膜壓濾機(jī)進(jìn)行固液分離,第三固液分離器202采用轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī)進(jìn)行固液分離。

[0042] 輸送管口徑為10?50cm的鋼管或不銹鋼管。脫硫罐101、浸出罐201、第一炭化罐107、轉(zhuǎn)化罐104、凈化罐203和第二炭化罐205的罐體上還均設(shè)有泵102,用于加速罐體內(nèi)溶液上下對(duì)流,加速溶液混合均勻或增加反應(yīng)速率。

[0043] 脫硫罐101、浸出罐201、第一炭化罐107、轉(zhuǎn)化罐104、凈化罐203和第二炭化罐205的罐體內(nèi)均設(shè)有攪拌裝置和加熱器,所述加熱器設(shè)于攪拌裝置上或罐體內(nèi)壁;罐體的上部均設(shè)有進(jìn)料口和觀察孔,進(jìn)料口設(shè)有可拆卸密封蓋,觀察孔設(shè)置有密封透明蓋;罐體的側(cè)壁均設(shè)有酸堿溫度計(jì),用于檢測(cè)罐體內(nèi)溶液的溫度和酸堿度;罐體的下部均設(shè)有出料口。[0044] 采用上述廢舊鉛酸蓄電池鉛膏制備氧化鉛的裝置制備氧化鉛,包括以下處理過程:[0045] (1)將硫酸鉛廢料鉛泥從蓄電池中取出后,不分陰陽極一起混合,研磨至200?300目的粉,將粉碎后的硫酸鉛廢料與5M的碳酸鈉溶液按固液比1:3的比例加入到脫硫罐

101中,加溫至80℃,攪拌2小時(shí),調(diào)節(jié)PH至7,反應(yīng)完成后,經(jīng)第一固液分離器103分離得到濾餅脫硫鉛膏和濾液硫酸鈉水溶液,將濾液泵入儲(chǔ)液槽105中待用。

[0046] (2)將步驟(1)儲(chǔ)液槽105中的濾液硫酸鈉水溶液轉(zhuǎn)至轉(zhuǎn)化罐104中,同時(shí)按硫酸鈉的摩爾量1:1、1:1的比例加入含氧化鈣90%的石灰和99.5%的對(duì)苯二酚,加溫至50C゜攪拌1.5小時(shí),反應(yīng)完成后經(jīng)第二固液分離器106分離得到對(duì)苯二酚鈉濾漿和濾餅硫酸鈣,將濾液泵入儲(chǔ)液槽105中待用。

[0047] (3)將步驟(2)得到的對(duì)苯二酚鈉濾漿轉(zhuǎn)入第一炭化罐107中,通入體積比為1%二氧化碳?xì)怏w(或用經(jīng)凈化的煙道氣),充分反應(yīng)后,將第一炭化罐107中的溶液泵入儲(chǔ)液槽105中,待直接轉(zhuǎn)入步驟(1)中循環(huán)利用。

[0048] (4)將步驟(1)中的濾餅脫硫鉛膏和5M的氨基酸溶液如甘氨酸,按固液比1:6加入浸出罐201,再加入脫硫鉛膏比重的40%的含20%的雙氧水,加溫至50℃,攪拌3小時(shí),對(duì)鉛進(jìn)行絡(luò)合,反應(yīng)完成后經(jīng)第三固液分離器202分離成濾液絡(luò)合鉛與濾餅雜質(zhì),將濾泵入儲(chǔ)液槽105中待用。

[0049] (5)將步驟(4)儲(chǔ)液槽105中的濾液絡(luò)合鉛轉(zhuǎn)入凈化罐203,然后按溶液中銅質(zhì)量分?jǐn)?shù)的5倍加入99.9%鉛粉以去除絡(luò)合鉛溶液中的銅,溫度控制在55℃,攪拌時(shí)間45分鐘,反應(yīng)完成后,經(jīng)第四固液分離器204分離成濾液絡(luò)合鉛和濾餅銅渣,將濾泵入儲(chǔ)液槽105中待用。[0050] (6)將步驟(5)中的濾液絡(luò)合鉛泵入第二炭化罐205后在常溫下通入含有體積比為1%的二氧化碳凈化氣體,當(dāng)漿液PH值降至6.5時(shí)停止通氣,反應(yīng)完成后經(jīng)第五固液分離器

206分離成濾液甘氨酸溶液和濾餅碳酸鉛,對(duì)濾餅進(jìn)行洗滌后送烘干工序,洗滌后的水與本步驟的濾液甘氨酸溶液一起泵入儲(chǔ)液槽105中,待返回步驟(4)循環(huán)利用。

[0051] (7)將步驟(6)烘干后的濾餅碳酸鉛,轉(zhuǎn)送至窯煅燒爐207中,在450℃的溫度下煅燒收塵,收集到的粉塵即為氧化鉛,煅燒后的尾氣凈化后經(jīng)風(fēng)機(jī)108通入步驟(6)和步驟(3)循環(huán)再次利用。[0052] 生產(chǎn)完成后對(duì)氧化鉛進(jìn)行檢測(cè)分析,氧化鉛回收率99%,氧化鉛的純度99.91%,雜志硫的含量為18ppm。[0053] 用現(xiàn)有技術(shù)處理每噸廢舊鉛酸蓄電池鉛膏生產(chǎn)氧化鉛約需加工費(fèi)1100元,能耗180千克標(biāo)準(zhǔn)煤,金屬回收率約為95%。

[0054] 本發(fā)明是濕法直接處理廢舊鉛酸蓄電池鉛膏生產(chǎn)出氧化鉛,不需經(jīng)過還原鉛熔煉和精煉過程。用本技術(shù)處理每噸廢舊鉛酸蓄電池鉛膏生產(chǎn)氧化鉛只需加工費(fèi)600元,能耗70千克標(biāo)準(zhǔn)煤,金屬回收率達(dá)99%。[0055] 由上述可知,本發(fā)明是濕法直接處理廢舊鉛酸蓄電池鉛膏生產(chǎn)出氧化鉛,有效的降低了廢氣的排放減少了對(duì)環(huán)境的污染,同時(shí)原材料的再生循環(huán)利用有效的降低了原材料的消耗,降低了生產(chǎn)成本,并有效的提高了氧化鉛的回收率和純度,提高了工作效率。實(shí)施例

[0056] 采用上述實(shí)施例1中的廢舊鉛酸蓄電池鉛膏制備氧化鉛的裝置制備氧化鉛,包括以下處理過程:[0057] 將硫酸鉛廢料鉛膏,研磨至200?300目的粉,將粉碎后的硫酸鉛廢料與4M的碳酸鈉溶液按固液比1:2的比例加入到脫硫罐101中,加溫至70℃,攪拌2.5小時(shí),調(diào)節(jié)PH至7.5,反應(yīng)完成后,經(jīng)第一固液分離器103分離得到濾餅脫硫鉛膏和濾液硫酸鈉水溶液,將濾液泵入儲(chǔ)液槽105中待用。[0058] 將上述濾液硫酸鈉水溶液轉(zhuǎn)至轉(zhuǎn)化罐104中,同時(shí)按硫酸鈉的摩爾量1:2、1:2的比例加入含氧化鈣93%的石灰和99.5%的對(duì)苯二酚,加溫至50C゜攪拌1.5小時(shí),反應(yīng)完成后經(jīng)第二固液分離器106分離得到對(duì)苯二酚鈉濾漿和濾餅硫酸鈣,將濾漿轉(zhuǎn)入儲(chǔ)液槽105中待用。[0059] 將上述儲(chǔ)液槽105中的對(duì)苯二酚鈉濾漿轉(zhuǎn)入第一炭化罐107中,通入體積比為2%二氧化碳?xì)怏w(或用經(jīng)凈化的煙道氣),充分反應(yīng)后,將第一炭化罐107中的溶液轉(zhuǎn)入儲(chǔ)液槽105中,待通過泵泵入步驟(1)中循環(huán)利用。

[0060] 將上述濾餅脫硫鉛膏和6M的氨基酸溶液如甘氨酸,按固液比1:7加入浸出罐201,再加入脫硫鉛膏比重的35%的含21%的雙氧水,加溫至50℃,攪拌3小時(shí),對(duì)鉛進(jìn)行絡(luò)合,反應(yīng)完成后經(jīng)第三固液分離器202分離成濾液絡(luò)合鉛與濾餅雜質(zhì),將濾液轉(zhuǎn)入儲(chǔ)液槽105中待用。[0061] 將上述儲(chǔ)液槽105中的濾液絡(luò)合鉛轉(zhuǎn)入凈化罐203,然后按溶液中銅質(zhì)量分?jǐn)?shù)的4倍加入99.9%鉛粉以去除絡(luò)合鉛溶液中的銅,溫度控制在55℃,攪拌時(shí)間45分鐘,反應(yīng)完成后經(jīng)第四固液分離器204進(jìn)行固液分離成濾液絡(luò)合鉛和濾餅銅渣,將濾液轉(zhuǎn)入儲(chǔ)液槽105中待用。[0062] 將上述濾液絡(luò)合鉛泵入第二炭化罐205后在常溫下通入含有體積比為1%的二氧化碳凈化氣體,當(dāng)漿液PH值降至6.5時(shí)停止通氣,反應(yīng)完成后經(jīng)第五固液分離器206分離成濾液甘氨酸溶液和濾餅碳酸鉛,對(duì)濾餅進(jìn)行洗滌后送烘干工序,洗滌后的水與本步驟的濾液甘氨酸溶液均轉(zhuǎn)入儲(chǔ)液槽105中,待泵入返回步驟(4)中循環(huán)利用。[0063] 將上述烘干后的濾餅碳酸鉛,轉(zhuǎn)送至窯煅燒爐207中,在400℃的溫度下煅燒收塵,收集到的粉塵即為氧化鉛,煅燒后的尾氣凈化后通入步驟(6)和步驟(3)循環(huán)再次利用。[0064] 生產(chǎn)完成后對(duì)氧化鉛進(jìn)行檢測(cè)分析,氧化鉛回收率98%,氧化鉛的純度99.92%,雜志硫的含量為18ppm。[0065] 本發(fā)明是濕法直接處理廢舊鉛酸蓄電池鉛膏生產(chǎn)出氧化鉛,不需經(jīng)過還原鉛熔煉和精煉過程。用本技術(shù)處理每噸廢舊鉛酸蓄電池鉛膏生產(chǎn)氧化鉛只需加工費(fèi)580元,能耗65千克標(biāo)準(zhǔn)煤,金屬回收率達(dá)98%。[0066] 由上述可知,本發(fā)明是濕法直接處理廢舊鉛酸蓄電池鉛膏生產(chǎn)出氧化鉛,有效的降低了廢氣的排放減少了對(duì)環(huán)境的污染,同時(shí)原材料的再生循環(huán)利用有效的降低了原材料的消耗,降低了生產(chǎn)成本,并有效的提高了氧化鉛的回收率和純度,提高了工作效率。實(shí)施例

[0067] 采用上述實(shí)施例1中的廢舊鉛蓄電池鉛膏制備氧化鉛的裝置制備氧化鉛,包括以下處理過程:[0068] 將硫酸鉛廢料鉛膏,研磨至200?300目的粉,將粉碎后的硫酸鉛廢料與3M的碳酸鈉溶液按固液比1:4的比例加入到脫硫罐101中,加溫至75℃,攪拌3小時(shí),調(diào)節(jié)PH至7,反應(yīng)完成后,經(jīng)第一固液分離器103分離得到濾餅脫硫鉛膏和濾液硫酸鈉水溶液,將濾液泵入儲(chǔ)液槽105中待用。[0069] 將上述儲(chǔ)液槽105中的濾液硫酸鈉水溶液轉(zhuǎn)至轉(zhuǎn)化罐104中,同時(shí)按硫酸鈉的摩爾量1:1、1:2的比例加入含氧化鈣94%的石灰和99.5%的苯酚,加溫至65C゜攪拌1.5小時(shí),反應(yīng)完成后經(jīng)第二固液分離器106分離得到苯酚鈉濾漿和濾餅硫酸鈣,將濾漿泵入儲(chǔ)液槽105中待用。[0070] 將上述得到的苯酚鈉濾漿轉(zhuǎn)入第一炭化罐107,于65℃下通入體積比為3%二氧化碳?xì)怏w(或用經(jīng)凈化的煙道氣),反應(yīng)完成后,將溶液泵入儲(chǔ)液槽105中待用。[0071] 將上述濾餅脫硫鉛膏和7M的氨基酸溶液如甘氨酸,按固液比1:7加入浸出罐201,再加入脫硫鉛膏比重的30%的含21%的雙氧水,加溫至55℃,攪拌3小時(shí),對(duì)鉛進(jìn)行絡(luò)合,反應(yīng)完成后經(jīng)第三固液分離器202分離成濾液絡(luò)合鉛與濾餅雜質(zhì),將濾液通過泵102泵入儲(chǔ)液槽105中待用。

[0072] 將上述儲(chǔ)液槽105中的濾液絡(luò)合鉛轉(zhuǎn)入凈化罐203,然后按溶液中銅質(zhì)量分?jǐn)?shù)的6倍加入99.9%鉛粉以去除絡(luò)合鉛溶液中的銅,溫度控制在55℃,攪拌時(shí)間45分鐘,反應(yīng)完成后經(jīng)第四固液分離器204分離成濾液絡(luò)合鉛和濾餅銅渣,將濾液泵入儲(chǔ)液槽105中待用。[0073] 將上述濾液絡(luò)合鉛泵入第二炭化罐205后在常溫下通入含有體積比為1%的二氧化碳凈化氣體,當(dāng)漿液PH值降至6.5時(shí)停止通氣,反應(yīng)完成后,經(jīng)第五固液分離器206分離成濾液甘氨酸溶液和濾餅碳酸鉛,對(duì)濾餅進(jìn)行洗滌后送烘干工序,洗滌后的水和本步驟的濾液甘氨酸溶液轉(zhuǎn)入儲(chǔ)液槽105中,待一起返回步驟(4)中循環(huán)利用。[0074] 將上述烘干后的濾餅碳酸鉛,轉(zhuǎn)送至窯煅燒爐207中,在400℃的溫度下煅燒收塵,收集到的粉塵即為氧化鉛,煅燒后的尾氣凈化后通入步驟(6)和步驟(3)循環(huán)再次利用。[0075] 生產(chǎn)完成后對(duì)氧化鉛進(jìn)行檢測(cè)分析,氧化鉛回收率97.8%,氧化鉛的純度99.91%,雜志硫的含量為21ppm。[0076] 本發(fā)明是濕法直接處理廢舊鉛酸蓄電池鉛膏生產(chǎn)出氧化鉛,不需經(jīng)過還原鉛熔煉和精煉過程。用本技術(shù)處理每噸廢舊鉛酸蓄電池鉛膏生產(chǎn)氧化鉛只需加工費(fèi)550元,能耗60千克標(biāo)準(zhǔn)煤,金屬回收率達(dá)97.8%。[0077] 由上述可知,本發(fā)明是濕法直接處理廢舊鉛酸蓄電池鉛膏生產(chǎn)出氧化鉛,有效的降低了廢氣的排放減少了對(duì)環(huán)境的污染,整個(gè)工藝過程中只消耗二氧化碳、石灰和煅燒燃料,不消耗中間材料,同時(shí)原材料的再生循環(huán)利用有效的降低了原材料的消耗,降低了生產(chǎn)成本,并有效的提高了氧化鉛的回收率和純度,提高了工作效率。[0078] 以上詳細(xì)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案,但顯然本發(fā)明并不僅限于上述實(shí)施方案。在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi),可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行多種等效變型,這些等效變型均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。另外,需要說明的是,在上述的具體實(shí)施方案中所描述的各個(gè)技術(shù)特征可以另行獨(dú)立進(jìn)行組合,只要其在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)即可。



聲明:
“廢舊鉛酸蓄電池鉛膏制備氧化鉛的裝置及其工藝” 該技術(shù)專利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學(xué)習(xí)研究,如用于商業(yè)用途,請(qǐng)聯(lián)系該技術(shù)所有人。
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