一种铅废渣的回收方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种铅废渣的回收方法。
【背景技术】
[0002]自1859年由法国工程师普兰特发明铅酸电池以来，铅酸电池以其低廉的价格与可靠的稳定性在二次电池市场，特别是汽车电池和电动自行车市场占据着重要的位置。据电池统计表明，2012年中国精铅消费总量超过464.6万吨，其中铅酸电池消费量为330万吨，约占铅消费总量的71%。由于我国汽车消费的迅猛发展，可以预见今后很长一段时间仍然面临着铅消费持续增长和铅资源日益紧缺的问题。当前铅大规模生产的主要方式为火法冶炼。根据豫光等企业的统计数据表明，一般在火法冶炼过程中产生的烟道气中夹杂着少量含铅粉尘，这些含铅粉尘微粒经过电场或者布袋吸附除尘后，通常占到铅产量的7-12%。因此对于一家年产40万吨的炼铅企业来说，每年意味着需要处理近4万吨的含铅烟道灰。类似地，在现有的铅酸电池生产企业中，铅粉的岛津球磨工序、极板涂膏工序、电池极耳的刷耳环节和极板的焊接工序都会产生大量的含氧化铅废料，因此，寻找一种高效、经济并且环保地回收冶炼厂和铅酸电池生产环节产生的含氧化铅废料的方法已经成为亟待解决资源高效利用问题。
[0003]在现有精铅的火法冶炼过程产生的大量的含铅烟道灰中，一般含有30-70%的氧化铅，同时含有少量的二氧化硅、氧化铝以及微量的铁、铜、锡等金属化合物。现有含铅烟道灰的处理方式分为火法和湿法两种。其中，火法就是将含铅烟道灰作为炼铅原料加以使用。具体地，一般在含铅烟道灰中加入少量的水玻璃或者石灰乳等物质对含铅烟道灰进行预粘结，从而减少冶炼过程中产生的扬尘，提高铅的回收效率。虽然湿法回收氧化铅被认为是比火法更清洁的回收氧化铅方式，但是据现有资料分析情况表明，目前报道的湿法回收氧化铅基本上都属于消耗性回收，也就是在回收过程不是基于原子经济反应出发，构建原子经济反应和循环利用模式来实现提取过程的零原料消耗。由于现有大部分的回收氧化铅需要大量化学原料来实现氧化铅的回收，因此不仅在回收过程中带来了高额的回收成本，而且也给环境带来了二次铅污染。
【发明内容】
[0004]本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种操作简单、回收效率高的铅废渣的回收方法。
[0005]为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为:一种铅废渣的回收方法，包括以下步骤:1)煅烧，将铅废渣放入煅烧炉内进行煅烧并收集煅烧产生的粉末，煅烧产生的气体经过氢氧化钠溶液处理后排出；
2)将煅烧产生的粉末完全溶解于过量的硝酸溶液中形成硝酸盐溶液；
3)在硝酸盐溶液中加入过量的氯化钠溶液并在-5-5摄氏度的温度下析出氯化铅晶体； 4)将步骤3中的氯化铅晶体放在100-150摄氏度的热水中，搅拌使其完全溶解；
5)在步骤4)的氯化铅溶液中通入过量的二氧化碳气体或者加入碳酸钠溶液，过滤得到碳酸铅的晶体；
6)将步骤5)中得到的碳酸铅晶体加热到350-400摄氏度分解得到氧化铅；
7)将氧化铅与碳单质、一氧化碳或氢气进行反应得到铅单质；
8)将铅单质融化铸成铅Ι?。
[0006]上述的铅废渣的回收方法，优选的，所述硝酸溶液的浓度为5_10%。
[0007]上述的铅废渣的回收方法，优选的，所述盐酸的浓度为3_10%。
[0008]上述的铅废渣的回收方法，优选的，步骤5)中氯化铅与碳酸钠的摩尔比为2:3~1:2 ο
[0009]上述的铅废渣的回收方法，优选的，步骤5)中的反应温度为100-200摄氏度。
[0010]本发明的铅废渣回收方法中首先将铅废渣进行煅烧将铅废渣中的硫、碳、氮元素等进行燃烧并形成复杂的金属氧化物粉末，金属氧化物主要有铁、铜、锡、铝的氧化物；将金属氧化物粉末溶解于硝酸中，然后加入氯化钠溶液，此时氯化铅在低温的环境中会以晶体的形式析出而其他的金属氯化物不会析出。氯化铅晶体能够溶解于100-150摄氏度的热水中，并通如二氧化碳气体或加入过量的碳酸钠溶液生成碳酸铅的晶体，将碳酸铅分解、还原即可获得单质铅。
[0011 ] 本发明的铅废渣的回收方法巧妙的利用了氯化铅微溶于水在低温下会析出结晶，而在热水中能够溶解的特性，将铅元素以碳酸铅的形式析出，分解并还原得到高纯度的单质铅。
【具体实施方式】
[0012]为了便于理解本发明，下文将结合较佳的实施例对本发明作更全面、细致地描述，但本发明的保护范围并不限于以下具体的实施例。
[0013]需要特别说明的是，当某一元件被描述为“固定于、固接于、连接于或连通于”另一元件上时，它可以是直接固定、固接、连接或连通在另一元件上，也可以是通过其他中间连接件间接固定、固接、连接或连通在另一元件上。
[0014]除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本发明的保护范围。
[0015]实施例1
一种铅废渣的回收方法，包括以下步骤:1)煅烧，将铅废渣放入煅烧炉内进行煅烧并收集煅烧产生的粉末，煅烧产生的气体经过氢氧化钠溶液处理后排出；
2)将煅烧产生的粉末完全溶解于过量的硝酸溶液中形成硝酸盐溶液；
3)在硝酸盐溶液中加入过量的氯化钠溶液并在-5-5摄氏度的温度下析出氯化铅晶体；
4)将步骤3中的氯化铅晶体放在100-150摄氏度的热水中，搅拌使其完全溶解；
5)在步骤4)的氯化铅溶液中通入过量的二氧化碳气体或者加入碳酸钠溶液，过滤得到碳酸铅的晶体； 6)将步骤5)中得到的碳酸铅晶体加热到350-400摄氏度分解得到氧化铅；
7)将氧化铅与碳单质、一氧化碳或氢气进行反应得到铅单质；
8)将铅单质融化铸成铅Ι?。
[0016]本实施例中，硝酸溶液的浓度为5-10%。盐酸的浓度为3-10%。步骤5)中氯化铅与碳酸钠的摩尔比为2:3-1:2 ;反应温度为100-200摄氏度。
[0017]本实施例的铅废渣回收方法中首先将铅废渣进行煅烧将铅废渣中的硫、碳、氮元素等进行燃烧并形成复杂的金属氧化物粉末，金属氧化物主要有铁、铜、锡、铝的氧化物；将金属氧化物粉末溶解于硝酸中，然后加入氯化钠溶液，此时氯化铅在低温的环境中会以晶体的形式析出而其他的金属氯化物不会析出。氯化铅晶体能够溶解于100-150摄氏度的热水中，并通如二氧化碳气体或加入过量的碳酸钠溶液生成碳酸铅的晶体，将碳酸铅分解、还原即可获得单质铅。
[0018]本实施例的铅废渣的回收方法的铅回收效率高，能够有效的缓解铅污染的问题。
【主权项】
1.一种铅废渣的回收方法，其特征在于，包括以下步骤:1)煅烧，将铅废渣放入煅烧炉内进行煅烧并收集煅烧产生的粉末，煅烧产生的气体经过氢氧化钠溶液处理后排出； 2)将煅烧产生的粉末完全溶解于过量的硝酸溶液中形成硝酸盐溶液； 3)在硝酸盐溶液中加入过量的氯化钠溶液并在-5-5摄氏度的温度下析出氯化铅晶体； 4)将步骤3中的氯化铅晶体放在100-150摄氏度的热水中，搅拌使其完全溶解； 5)在步骤4)的氯化铅溶液中通入过量的二氧化碳气体或者碳酸钠溶液，过滤得到碳酸铅的晶体； 6)将步骤5)中得到的碳酸铅晶体加热到350-400摄氏度分解得到氧化铅； 7)将氧化铅与碳单质、一氧化碳或氢气进行反应得到铅单质； 8)将铅单质融化铸成铅Ι?。2.根据权利要求1所述的铅废渣的回收方法，其特征在于:所述硝酸溶液的浓度为5-10%ο3.根据权利要求1所述的铅废渣的回收方法，其特征在于:所述盐酸的浓度为3-10%。4.根据权利要求1所述的铅废渣的回收方法，其特征在于:步骤5)中氯化铅与碳酸钠的摩尔比为2:3-1:2。5.根据权利要求4所述的铅废渣的回收方法，其特征在于:步骤5)中的反应温度为100-200摄氏度。
【专利摘要】一种铅废渣的回收方法，包括以下步骤：1）煅烧，将铅废渣放入煅烧炉内进行煅烧并收集煅烧产生的粉末；2）将煅烧产生的粉末完全溶解于过量的硝酸溶液中形成硝酸盐溶液；3）在硝酸盐溶液中加入过量的氯化钠溶液并在低温下析出氯化铅晶体；4）将步骤3中的氯化铅晶体放在热水中，搅拌使其完全溶解；5）在步骤4）的氯化铅溶液中通入过量的二氧化碳气体或者碳酸钠溶液，过滤得到碳酸铅的晶体；6）将步骤5）中得到的碳酸铅晶体加热分解得到氧化铅；7）将氧化铅还原得到铅单质；8）将铅单质融化铸成铅锭。本发明的铅废渣的回收方法巧妙的利用了氯化铅微溶于水在低温下会析出结晶，而在热水中能够溶解的特性，得到高纯度的单质铅。
【IPC分类】C22B13/00, C22B7/00
【公开号】CN105331823
【申请号】CN201510935345
【发明人】张金强
【申请人】安仁县永昌贵金属有限公司
【公开日】2016年2月17日
【申请日】2015年12月15日