一种废铅膏脱硫液中脱硫剂钼酸钠的回用及纯化方法

本发明属于再生铅，具体涉及一种废铅膏脱硫液中脱硫剂钼酸钠的回用及纯化方法。

背景技术：

1、铅酸蓄电池是世界上各类电池中产量最大、用途最广的一种电池，它所消耗铅量占全球总耗铅量的87.6％。然后其工作年限仅有2～4年导致废铅酸蓄电池年均报废量居高不下。废铅膏作为废铅酸蓄电池的主要含铅组分同时也是最难以高效清洁处理部分。鉴于目前对火法工艺的日趋严格的环境要求和电沉积工艺的高能耗和有毒成分的排放限制，近年来发展了从废铅膏中回收铅化合物的环境友好的湿法冶金技术，其核心是通过脱硫剂将废铅膏中含量丰富且高熔点的硫酸铅进行脱硫实现硫酸根的脱除进而降低后续冶炼过程中的so2排放和反应温度。

2、目前，已报道的脱硫剂主要有氢氧化钠、钼酸钠、碳酸钠、柠檬酸钠、草酸钠、碳酸铵、碳酸氢钠等。为了实现较高的废铅膏脱硫效率，上述化学试剂在废铅膏脱硫过程中的投加量往往是过量的，虽然部分的脱硫剂活性组分转化为氢氧化铅/钼酸铅/碳酸铅/柠檬酸铅/草酸铅，但仍然存在很大部分的脱硫剂存在于首次废铅膏脱硫液中，如果直接排放这将给社会带来大量的废化学试剂和潜在的环境风险以及由于昂贵化学试剂的浪费将削弱湿法冶金工艺的环境效益并阻碍湿法冶金工艺在工业上的应用。值得注意的是，废铅膏首次脱硫液主要以脱硫剂和硫酸盐为主。目前，关于脱硫剂的纯化主要有氯化钙法、离子交换法以及膜分离法，但都存在一些弊端，例如氯化钙法去除硫酸根效率不高，又增加脱硫液中钙离子和盐泥量，不符合国家的减排政策。膜分离法效率高，但成本较高以及用性差等问题。前期我们发展了新型、高效、可循环脱硫剂钼酸钠，但脱硫液中残留的钼酸钠和硫酸钠两者之间的性质比较接近，无法实现脱硫剂钼酸钠的高效纯化和多次回用。因此，发展高效的分离、纯化方法对于脱硫剂的重复利用具有十分重要的意义。

技术实现思路

1、为了解决以上现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种废铅膏脱硫液中脱硫剂钼酸钠的回用及纯化方法，该操作简单、能耗低、钼酸钠循环利用脱硫率高、分盐方式简单且效率高。

2、本发明的目的通过以下技术方案实现：

3、一种废铅膏脱硫液中脱硫剂钼酸钠的回用及纯化方法，包括以下步骤：

4、(1)收集废铅膏脱硫液，补充脱硫剂钼酸钠和水至最优脱硫条件，进行第一次废铅膏脱硫循环实验；

5、(2)循环实验后进行固液分离，分别收集脱硫固体和第一次循环废铅膏脱硫液；

6、(3)重复步骤(1)和(2)进行第二次废铅膏脱硫循环实验，得到第二次循环废铅膏脱硫液；

7、(4)将第二次循环废铅膏脱硫液在0～15℃下进行纯化，得到纯化后的脱硫液。

8、优选地，步骤(1)所述最优脱硫条件为：钼酸钠与废铅膏质量比为2:1，水与废铅膏的体积质量比ml/g为5:1，反应温度90℃，反应时间4小时。

9、优选地，步骤(1)所述补充脱硫剂的质量为最优脱硫条件脱硫剂质量的30-40％，补充水的体积为最优脱硫条件加入水体积的7.5-12.5％。

10、优选地，步骤(1)所述补充脱硫剂的质量为最优脱硫条件脱硫剂质量的36.8％，补充水的体积为最优脱硫条件加入水体积的9.6％。

11、优选地，步骤(4)所述纯化的温度为5℃。

12、优选地，步骤(1)(2)所述收集是在外通冷凝水的条件下进行。

13、优选地，步骤(1)所述废铅膏脱硫液参照cn114350954a中方法得到。

14、本发明与现有技术相比，具有如下优点及有益效果：

15、(1)与传统废铅膏脱硫废液处置方式相比，本发明通过补充消耗的脱硫剂和水分实现脱硫废液的再利用，且取得优异的脱硫效率(≥97.36wt％)，在减少化学试剂消耗量的同时减小了环境风险；

16、(2)与传统纯化方法相比，本发明的操作简单，无高能耗且无二次污染，适用性好；

17、(3)将循环后的废铅膏脱硫液在较低温度(5℃)下即可得到较高纯度的na2moo4溶液(仅残留3.9％的硫)，实现了脱硫剂钼酸钠的高效纯化和多次利用。

技术特征：

1.一种废铅膏脱硫液中脱硫剂钼酸钠的回用及纯化方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种废铅膏脱硫液中脱硫剂钼酸钠的回用及纯化方法，其特征在于，步骤(1)所述最优脱硫条件为：钼酸钠与废铅膏质量比为2:1，水与废铅膏的体积质量比ml/g为5:1，反应温度90℃，反应时间4小时。

3.根据权利要求1所述的一种废铅膏脱硫液中脱硫剂钼酸钠的回用及纯化除杂方法，其特征在于，步骤(1)所述补充脱硫剂的质量为最优脱硫条件脱硫剂质量的30-40％，补充水的体积为最优脱硫条件加入水体积的7.5-12.5％。

4.根据权利要求3所述的一种废铅膏脱硫液中脱硫剂钼酸钠的回用及纯化方法，其特征在于，步骤(1)所述补充脱硫剂的质量为最优脱硫条件脱硫剂质量的36.8％，补充水的体积为最优脱硫条件加入水体积的9.6％。

5.根据权利要求1所述的一种废铅膏脱硫液中脱硫剂钼酸钠的回用及纯化方法，其特征在于，步骤(4)所述纯化的温度为5℃。

6.根据权利要求1所述的一种废铅膏脱硫液中脱硫剂钼酸钠的回用及纯化方法，其特征在于，步骤(1)(2)所述收集是在外通冷凝水的条件下进行。

7.根据权利要求1所述的一种废铅膏脱硫液中脱硫剂钼酸钠的回用及纯化方法，其特征在于，步骤(1)所述废铅膏脱硫液参照cn114350954a中方法得到。

技术总结
本发明属再生铅技术领域，公开了一种废铅膏脱硫液中脱硫剂钼酸钠的回用及纯化方法。包括以下步骤：收集废铅膏脱硫液，补充脱硫剂和水至最优脱硫条件，进行第一次废铅膏脱硫循环实验，进行固液分离，分别收集脱硫固体和第一次循环废铅膏脱硫液，重复上述步骤进行第二次废铅膏脱硫循环实验，得到第二次循环废铅膏脱硫液，在0～15℃下进行纯化，到纯化后的脱硫液。在最优脱硫条件下运行2个循环后的脱硫效率≥97.36wt％，与纯化学试剂脱硫效果相当。两次循环后的废铅膏脱硫液在5℃下主要以Na<subgt;2</subgt;SO<subgt;4</subgt;的形式被析出，实现了Na<subgt;2</subgt;MoO<subgt;4</subgt;溶液的纯化，仅残留3.9％的硫，降低再生铅行业生产成本的同时减小了环境风险。

技术研发人员：朱能武,李飞,陈怡君
受保护的技术使用者：华南理工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/2/19