一种废旧铅酸蓄电池硫酸循环利用方法与流程

本发明涉及电池回收循环利用技术领域，特别涉及一种废旧铅酸蓄电池硫酸循环利用方法。

背景技术：

传统废旧铅酸蓄电池采用火法冶炼方式进行回收利用，其中的硫酸在蓄电池中以硫酸铅和游离硫酸状态存在。

回收处置过程中，有两种方法进行“脱硫”，即“前脱硫”和“后脱硫”。“前脱硫”是将废旧铅酸蓄电池拆解分离出来的含铅、酸废料置入脱硫装置中，加入脱硫剂进行脱硫反应，将含铅废料中的硫酸铅中的硫酸根与脱硫剂进行反应形成硫酸盐进入溶液，经过蒸发结晶等工艺将硫酸盐结晶出来，作为副产品。脱硫剂一般采用氢氧化钠、碳酸钠、碳酸铵等。存在脱硫成本高、副产品销售和处置困难，并且硫酸没有得到回收利用。“后脱硫”是将含铅、酸废料直接进入冶炼工序，冶炼过程中，硫酸及硫酸铅在高温条件下分解，产生二氧化硫，经过烟气收集系统，进入二氧化硫收集系统和制酸系统，将二氧化硫制备硫酸。“后脱硫”工艺解决了硫酸回收利用问题，但是，未脱硫的含铅、酸废料冶炼温度很高，带来铅渣量的增加、铅烟气的大量产生，能耗也大幅度提高，同时，二氧化硫浓度低、收集和制酸系统投资较大、成本较高。“后脱硫”带来高污染风险、高能耗、高成本的问题。急需开发一种新方法解决上述问题。

湿法回收处置废旧铅酸蓄电池，成为新的发展方向，现有多种技术中一项技术采用传统蓄电池极板“化成”工序，负极板用废旧电池拆解分离出来的铅泥，填涂在耐酸集流体，经过烘干使得铅泥固化形成。负极集流体可以用石墨、耐酸金属如钛、钛合金、不锈钢、铅等材料加工而成，可以采用网格形式和片状形式等，可以重复使用。配以惰性电极作为正极，置入浓度为5％-10％的稀硫酸溶液中进行“化成”，将含铅、酸料转化成海绵状铅，同时释放出硫酸，硫酸溶液浓度逐渐提高到15％以下。如果要回用，则需要进行浓缩，浓缩设备需要高耐酸性，同时，还需要去除稀硫酸中的杂质，浓缩和提纯成本高，没有经济价值。一般都采用氢氧化钠将化成产生的稀硫酸进行中和处理，目的是将稀硫酸中的铅离子进行沉淀，达到排放标准。但是，中和产生的硫酸钠，则进入中和液中排放，这种方法既要消耗价格较高的氢氧化钠，而硫酸没有得到回收利用，也是资源浪费。有技术采用碳酸铵作为脱硫剂，产生硫酸铵的副产品，打算作为化肥，但是，从铅酸蓄电池里面提炼出来的硫酸铵做化肥，存在重金属铅污染的问题，很难得到认可。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种废旧铅酸蓄电池硫酸循环利用方法，其旨在解决现有技术中湿法回收处置废旧铅酸蓄电池存在成本高、没有经济价值、资源浪费或污染严重等问题

为实现上述目的，本发明提出了一种废旧铅酸蓄电池硫酸循环利用方法，其特征在于：依次包括以下步骤：

a)废旧电池拆解：将废旧电池拆解得到废铅渣、铅泥和废塑料。

b)废料回收处理：将废铅渣经过低温熔炼后成铅合金锭回收；废塑料经过塑料配料处理后成塑料造粒回收。

c)铅膏制作：负极板用废旧电池拆解分离出来的铅泥，填涂在耐酸集流体，经过烘干使得铅泥固化形成。

d)化成：将铅膏配以惰性电极置入的稀硫酸溶液中进行反应，产生海绵状铅和废稀硫酸。

e)回收铅：将化成产生的海绵状的铅进行压块、溶化铸锭、除杂后形成回用铅锭。

f)废酸回收：将废稀硫酸导入膜分离装置，分离出残液进行中和、沉淀、过滤后形成回用水；分离出的纯稀硫酸进行回用到极板制造和电池用酸。

作为优选，所述步骤d)中稀硫酸溶液的优选配方为0.01～2％na2so4，0.1～2％k2so4，0.1～2％mg2so4，15％～50％h2so4，0.01～0.3％木素磺酸钠等，其余为水。

作为优选，所述步骤f)中的膜分离装置包括离子处理膜、废酸进入通道、残液流出通道、纯水进入通道、纯稀硫酸流出通道，所述离子处理膜一侧设有废酸进入通道和残液流出通道，所述废酸进入通道位于残液流出通道的下方，所述所述离子处理膜另一侧设有纯水进入通道和纯稀硫酸流出通道，所述纯水进入通道位于纯稀硫酸流出通道的上方。

作为优选，所述纯稀硫酸通道流出的稀硫酸浓度可控制在20％-50％。

本发明的有益效果：与现有技术相比，本发明提供的一种废旧铅酸蓄电池硫酸循环利用方法，采用新配方溶液，提高浓度的稀硫酸溶液进行“化成”，“化成”后的硫酸溶液浓度进一步提高，可以根据要求进行调节，浓度最佳控制在20％-50％，以便后续稀硫酸溶液的处理和回用，无需浓缩过程。本发明“化成”溶液配方具有硫酸浓度高、电导率高的优点，可以提高“化成”效率，有利于负极物质“化成”转化和形成结构较好的铅晶体，减少后续加工的氧化。本发明针对“化成”产生的稀硫酸，开发膜分离技术，利用浓差扩散原理，使废稀硫酸中的金属离子等有害杂质得到分离去除。

本发明的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。

【附图说明】

图1是本发明实施例的膜分离装置的结构示意图。

图中：1-离子处理膜、2-废酸进入通道、3-残液流出通道、4-纯水进入通道、5-纯稀硫酸流出通道。

【具体实施方式】

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。但是应该理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

参阅图1，本发明实施例提供一种废旧铅酸蓄电池硫酸循环利用方法，其特征在于：依次包括以下步骤：

a)废旧电池拆解：将废旧电池拆解得到废铅渣、铅泥和废塑料。

b)废料回收处理：将废铅渣经过低温熔炼后成铅合金锭回收；废塑料经过塑料配料处理后成塑料造粒回收。

c)铅膏制作：负极板用废旧电池拆解分离出来的铅泥，填涂在耐酸集流体，经过烘干使得铅泥固化形成。

d)化成：将铅膏配以惰性电极作为正极，置入的稀硫酸溶液中进行反应，产生海绵状铅和废稀硫酸。

e)回收铅：将化成产生的海绵状的铅进行压块、溶化铸锭、除杂后形成回用铅锭。

f)废酸回收：将废稀硫酸导入膜分离装置，分离出残液进行中和、沉淀、过滤后形成回用水；分离出的纯稀硫酸进行回用到极板制造和电池用酸。

所述步骤d)中稀硫酸溶液的优选配方为0.01～2％na2so4，0.1～2％k2so4，0.1～2％mg2so4，15％～50％h2so4，0.01～0.3％木素磺酸钠等，其余为水。

所述步骤f)中的膜分离装置包括离子处理膜1、废酸进入通道2、残液流出通道3、纯水进入通道4、纯稀硫酸流出通道5，所述离子处理膜1一侧设有废酸进入通道2和残液流出通道3，所述废酸进入通道2位于残液流出通道3的下方，所述所述离子处理膜1另一侧设有纯水进入通道4和纯稀硫酸流出通道5，所述纯水进入通道4位于纯稀硫酸流出通道5的上方。

所述纯稀硫酸通道5流出的稀硫酸浓度可控制在20％-50％。

本发明工作过程：

本发明一种废旧铅酸蓄电池硫酸循环利用方法在工作过程中，将废旧电池进行拆解、废料回收处理、铅膏制作、化成、回收铅和废酸回收，废液回收时将废液通过废液进入通道2倒入膜分离装置，经过离子处理膜1处理后，形成残液和纯稀硫酸，其中残液通过残液流出通道3排出，纯稀硫酸可以根据需要进入纯水配置20％-50％的浓度后从纯稀硫酸流出通道5排出，从而合理的循环利用了废旧铅酸蓄电池的硫酸。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。