一种含氧化铅废料的回收利用方法_5

文档序号:8539392阅读:来源:国知局
(7)向步骤(I)所得滤液中补加KOH,以使滤液中KOH浓度达到接触前浓度的105%,使其中的硫酸钾析出,然后进行固液分离。固液分离得到160克纯度为99.2%的硫酸钾晶体产品,残留的硫酸钾保存在脱硫母液中,可以经过下次脱硫再次累积后析出。析出硫酸钾后得到的液体为KOH溶液,该氢氧化钾脱硫母液经调整浓度后可重复用于步骤(I)。
[0108]实验得到802克PbO,经ICP分析,其纯度为99.99%,其中XRD测试表明,其α结构PbO的含量为83%。经扣除溶解在步骤(5) KOH中的81克PbO,其回收率为:802/(3.97*223-81) =99.7%。
[0109]实施例9
[0110]该实施例所用的含氧化铅废料为来源于河南济源冶炼厂的含氧化铅废料,经分析,其主要含有重量百分含量为65%的Pb0、24%的PbS04、其余为4%的CaSi03、5%的A1203和2%的Si02等不溶性杂质。称取I公斤上述含氧化铅废料,折合PbO为826.6克,其回收氧化铅工艺如下:
[0111](I)将上述含氧化铅废料与0.9升重量百分比浓度为10%的NaOH溶液以化学计量比的150%在反应釜内进行搅拌脱硫。保持搅拌速度为60转/分,搅拌时间为20分钟,然后过滤,得到滤液和滤渣;
[0112](2)将上述滤渣进行程序升温至520°C,升温速率为10°C /分钟,随后保持恒温反应55分钟,以使反应均匀、充分地进行;
[0113](3)将步骤(2)所得产物采用乙醇喷雾冷却方式(雾滴的大小为30微米)在6分钟内迅速冷却到100°c,然后停止喷水雾;
[0114](4)将步骤(3)冷却所得产物与10升浓度为33重量%的NaOH溶液(其中溶解有PbO,且PbO的浓度为30g/L)和木糖醇接触,其中NaOH溶液:木糖醇的重量比为1:0.02,力口热到125°C,并保持60转/分的搅拌速度和恒定温度10分钟,促使其中的步骤(3)所得产物中的PbO溶解,然后进行固液分离;
[0115](5)将步骤(4)固液分离所得滤液依次在70°C和8°C下进行结晶60分钟和350分钟,得到PbO晶体和结晶后的母液;将步骤(5)所得结晶后的母液重复用于步骤(4);
[0116](6)将步骤(5)得到的PbO晶体放置于球磨机中球磨转晶,转晶条件包括相对于1000克的含氧化铅废料,磨球的质量为80克,磨球的个数为20个,球磨时间为lOmin,球磨反应温度控制在100 °c ;
[0117](7)向步骤(I)所得滤液中补加NaOH,以使滤液中NaOH浓度达到接触前浓度的102%,使其中的硫酸钠析出,然后进行固液分离。固液分离得到140克纯度为99.2%的硫酸钠晶体产品,残留的硫酸钠保存在脱硫母液中,可以经过下次脱硫再次累积后析出。析出硫酸钠后得到的液体为NaOH溶液,该氢氧化钠溶液经调整浓度后可重复用于步骤(I )。
[0118]经过步骤(6)的球磨转晶过程得到825.1克PbOj^ ICP分析,其纯度为99.99%,其中XRD测试表明,其α结构PbO的含量为80%,其回收率为:825.1/826.6=99.8%。
[0119]以上详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于上述实施方式中的具体细节,在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本发明的保护范围。
[0120]另外需要说明的是,在上述【具体实施方式】中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复,本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
[0121]此外,本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本发明的思想,其同样应当视为本发明所公开的内容。
【主权项】
1.一种含氧化铅废料的回收利用方法,该方法包括以下步骤: (1)在脱硫反应条件存在下,将含氧化铅废料与脱硫剂接触,并将接触后的混合物固液分离,得到滤液和滤渣; (2)将上述滤渣在温度为350-750°C下进行转化反应,使滤渣的含铅成分转化为氧化铅; (3)将步骤(2)所得产物与碱溶液接触,使其中的PbO溶解,然后进行固液分离,得到PbO-碱溶液; (4)将步骤(3)的PbO-碱溶液进行结晶,得到PbO晶体和碱滤液。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,步骤(2)所述的转化反应在原子经济反应促进剂的存在下进行,所述原子经济反应促进剂在步骤(I)和/或步骤(2)中加入。
3.根据权利要求2所述的方法,其中,所述原子经济反应促进剂为铅粉、钡粉、铝粉、钠粉、锂粉、钾粉、镁粉、萘、樟脑、尿素、镍粉、锡粉、锑粉、锌粉、碳粉和含有0.5-95重量%PbO的活性炭中的一种或多种或者上述物质与二氧化铅以任意配比的混合物; 优选地,所述原子经济反应促进剂的用量为步骤(I)所得滤渣重量的0.05-30%。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法,其中,所述含氧化铅废料与所述脱硫剂接触的方式为湿球磨混合法。
5.根据权利要求1或4所述的方法,其中,在步骤(I)中,所述脱硫剂为NaOH和/或KOH溶液,所述NaOH和/或KOH溶液的浓度为4_23重量%。
6.根据权利要求1所述的方法,其中,所述方法还包括:在实施步骤(3)之前,将步骤(2)所得产物在0.5-30分钟内冷却到100-300°C,优选在1_10分钟内冷却到100_150°C。
7.根据权利要求6所述的方法,其中,所述冷却的方式为液雾冷却,所用冷却剂优选为水、甲醇、乙醇和丙酮中的一种或多种,雾滴粒径优选为2-50微米。
8.根据权利要求1-7中任意一项所述的方法,其中,步骤(3)所述接触在溶解促进剂存在下进行,所述溶解促进剂为乙二胺、乙酸钠、酒石酸钠、EDTA、丙三醇、丁二醇、戊醇、山梨醇、木糖醇、组氨酸、精氨酸、甘氨酸中的一种或者多种,所述溶解促进剂的用量为所述碱溶液的0.2-20重量%。
9.根据权利要求1-8中任意一项所述的方法,其中,步骤(3)所用碱溶液为氢氧化钠和氢氧化钾中的一种或者两种的溶液,所述碱溶液的浓度为12-60重量%,所述碱溶液的用量使得步骤(2)所得产物在步骤(3)所述的接触体系中的浓度为30-120g/L,接触的温度为45-135°C,接触的时间为0.5-100分钟。
10.根据权利要求1-9中任意一项所述的方法,其中,在步骤(4)中,所述结晶分阶段进行,所述结晶过程包括在60-135°C下进行的第一阶段结晶和在_5°C至60°C下进行的第二阶段结晶,其中,第一阶段结晶的时间为1-60分钟,第二阶段结晶的时间为3-600分钟。
11.根据权利要求1所述的方法,其中,所述方法还包括:用步骤(4)得到的PbO晶体代替步骤(2)所得产物循环进行步骤(3)和步骤(4)。
12.根据权利要求1或11所述的方法,其中,所述方法还包括: (5)将步骤(4)所得PbO晶体进行球磨转晶,得到具有典型α结构的PbO。
13.根据权利要求12所述的方法,其中,所述球磨转晶的操作条件包括:相对于1000克的氧化铅,磨球的质量为5-500克,磨球的个数为5-100个,球磨时间为0.l-200min,温度CO
【专利摘要】一种含氧化铅废料的回收利用方法,包括:(1)在脱硫反应条件存在下,将含氧化铅废料与脱硫剂接触,并将接触后的混合物固液分离,得到滤液和滤渣;(2)将上述滤渣在温度为350-750℃下进行转化反应,使滤渣的含铅成分转化为氧化铅;(3)将步骤(2)所得产物与碱溶液接触,使其中的PbO溶解,然后进行固液分离,得到PbO-碱溶液;(4)将步骤(3)的PbO-碱溶液进行结晶,得到PbO晶体和碱滤液。本发明的方法避免了含氧化铅废料中主要的含铅物质PbSO4无谓的加热过程和对Pb和PbO2之间原子经济转化过程的影响,从而大大降低了能耗;本发明还通过对PbO晶体进行球磨工艺实现它的转晶过程,以满足现有铅酸电池生产对高含量α结构PbO的要求。
【IPC分类】C22B7-00, C22B13-00
【公开号】CN104862481
【申请号】CN201410060146
【发明人】潘军青, 刘孝伟, 孙艳芝, 马永泉, 钮因健, 陈体衔, 张轩, 蔡晓祥, 宋爽, 周明明, 周龙瑞, 曹国庆, 杨新新, 王江林, 吴鑫
【申请人】超威电源有限公司, 北京化工大学
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2014年2月21日
【公告号】WO2015123931A1
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