本发明涉及废弃铅酸电池处理技术领域,尤其是涉及一种铅膏脱硫液循环利用方法。
背景技术:
原子经济法铅回收项目中铅膏脱硫是一项重要工序,其工艺是铅膏与碱液按配比投入球磨机内反应,再经过过滤得到处理铅膏和滤液,滤液中含有硫酸钠、氢氧化钠、水。目前实验线上处理滤液的方式是冷却结晶的方式,让硫酸钠在低温环境下以na2so4·10h2o的形式形成晶体,再经过离心机留下硫酸钠,滤液回用。这种低温结晶方式,其一能耗高、处理时间长,其二得到产物硫酸钠没有很好的去处。
技术实现要素:
为解决上述问题,本发明提供了一种能够充分将铅膏脱硫中脱硫液循环利用的铅膏脱硫液循环利用方法。
为实现上述目的,本发明采用的技术方案如下:
一种铅膏脱硫液循环利用方法,包括以下步骤:
1)检测废铅膏活性物质中硫酸铅的含量,并配置氢氧化钠碱液;
2)将铅膏与氢氧化钠碱液混合,然后进行球磨或剪切脱硫,获得脱硫铅膏混合物;这一步的反应方程式为:pbso4+2naoh---pbo+na2so4+h2o;
3)将脱硫铅膏混合物压滤获得滤液,并将滤渣清洗获得清洗液,将滤液和清洗液合并获得脱硫滤液;
4)检测脱硫滤液中的硫酸盐含量和氢氧化钠含量,并向脱硫滤液中加入氢氧化钙或氧化钙,形成悬浮液;这一步的反应方程式为:na2so4+cao+h2o---caso4+2naoh;
5)将悬浮液在胶体磨或剪切机处理,制得苛化物料;
6)将苛化物料离心分离,得到硫酸钙固体和含氢氧化钠苛化滤液;
7)检测苛化滤液中的氢氧化钠含量,根据脱硫环节所需氢氧化钠碱液浓度补充氢氧化钠代替作为步骤1)中的氢氧化钠碱液进行循环使用;
8)将硫酸钙固体焙烧制得氧化钙与二氧化硫,氧化钙投入步骤4)中循环使用,二氧化硫经吸收塔水喷淋吸收制得稀硫酸;这一步的反应方程式为:caso4---cao+so3(高温煅烧)。
本发明中采用氢氧化钠进行脱硫处理,因为氢氧化钠水溶液更加的稳定,可以避免现有技术中采用铵盐进行处理时因铵盐不稳定容易挥发造成的原料用量难以确切计算等问题,也可以避免现有技术中采用碳酸氢钠进行处理时会产生二氧化碳气体影响处理过程的问题。
作为优选,步骤1)中,氢氧化钠碱液为含量为5~15wt%的氢氧化钠水溶液。
步骤1)中的氢氧化钠水溶液的浓度其实并不重要,只需要能够满足后续氢氧化钠和硫酸铅的摩尔比即可,但是浓度过低则会影响效率,浓度过高又会增加成本,甚至造成浪费,因此氢氧化钠的重量百分比在5~15wt%范围内是比较合适的。
作为优选,步骤2)中,铅膏与强氧化钠碱液混合后,铅膏中硫酸铅与氢氧化钠碱液中氢氧化钠的摩尔比为1:2.5~5。
作为优选,步骤2)中,球磨或剪切脱硫在5~60℃下进行。
作为优选,步骤2)中,脱硫过程中通过edta滴定分析铅膏中硫酸铅的含量。
作为优选,步骤2)中,当脱硫过程中硫酸铅含量小于0.5wt%脱硫过程结束。
作为优选,步骤4)中,向脱硫滤液中加入氢氧化钙或氧化钙,使硫酸钠与钙离子的摩尔比为1:1。
作为优选,步骤5)为在0~25℃下处理5~30分钟。
作为优选,步骤5)中,检测其中硫酸钠含量,当硫酸钠转化率大于80%时结束处理。
作为优选,步骤7)中,将苛化滤液中的氢氧化钠浓度补充至5~15wt%。
因此,本发明具有以下有益效果:采用本发明中的方法对废弃铅酸蓄电池铅膏进行脱硫处理能够保证脱硫液完全循环使用而不会产生如现有技术中产生无合适去处的硫酸钠晶体,并且能够避免了处理时间长、能耗高的硫酸钠晶体低温结晶过程。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步的说明。
显然,所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
在本发明中,若非特指,所有的设备和原料均可从市场上购得或是本行业常用的,下述实施例中的方法,如无特别说明,均为本领域常规方法。
实施例1
一种铅膏脱硫液循环利用方法,包括以下步骤:
1)检测废铅膏活性物质中硫酸铅的含量,经采用edta滴定法检测,废铅膏中硫酸铅含量为33wt%,并用900克水和100克氢氧化钠配置10wt%的氢氧化钠水溶液;
2)将300克铅膏与523克氢氧化钠水溶液混合,此时铅膏中硫酸铅与氢氧化钠水溶液中氢氧化钠的摩尔比为1:4,然后在35℃下进行进行球磨脱硫30分钟并经edta滴定法检测硫酸铅的含量为0.25wt%,脱硫反应终止,获得脱硫铅膏混合物;
3)将脱硫铅膏混合物压滤获得滤液,并将滤渣清洗获得清洗液,将滤液和清洗液合并获得643克脱硫滤液;
4)检测获得的634克脱硫滤液中的硫酸盐含量和氢氧化钠含量,硫酸钠的含量为52.64克,氢氧化钠的含量为18.34克,按硫酸钠与氧化钙摩尔比1:1.5向脱硫滤液中加入氧化钙32克,形成悬浮液;
5)将悬浮液在胶体磨处理30分钟,处理时检测其中氢氧化钠和硫酸钠的含量,经检测其中氢氧化钠的含量为6.5wt%,硫酸钠转化率大于80%,制得苛化物料;
6)将苛化物料离心分离,得到硫酸钙固体和含氢氧化钠苛化滤液;
7)检测苛化滤液中的氢氧化钠含量,向含氢氧化钠苛化滤液不加25克氢氧化钠使其达到脱硫碱液(即上述步骤1)中的氢氧化钠水溶液)中氢氧化钠含量的要求,作为脱硫碱液循环使用;
8)将硫酸钙固体焙烧制得氧化钙与二氧化硫,氧化钙投入步骤4)中循环使用,二氧化硫经吸收塔水喷淋吸收制得1.1g/ml的稀硫酸。
应当理解的是,对于本领域普通技术人员来说,可以根据上述说明加以改进或变换,而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。