一种利用铅酸蓄电池的正极淋酸废铅泥制备红丹的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及铅酸蓄电池生产技术。
【背景技术】
[0002]现在铅酸蓄电池生产中，极板将经涂板、淋酸固化等阶段。在正极淋酸阶段极板表面膏体将有小部分掉入淋酸池，该正极铅泥不能进行回收利用，将统一进行收集，销售给铅回收企业。但是铅酸蓄电池在生产过程中，工艺控制严格，这也成就了产生的废铅膏的均一稳定性的特点。废铅膏中含有氧化铅、硫酸铅、单质铅和水分，还含有少量的铅酸蓄电池配方。各成分含量基本稳定在一个范围内，因此利用铅膏的稳定性和平行性的特点，进行回收利用。
[0003]现有的正极废铅泥的回收工艺基本为活法冶炼。废铅泥得到铅锭，铅锭还得经过球磨得到现有铅粉，或者进行再次氧化制备出红丹。该工艺在进行冶炼时，使用的是高温焙烧，产生含硫气体，污染环境。在进行电解精冶是耗费大量的能耗。在整个工艺中耗能、耗时，给企业产生较大经济压力。
[0004]红丹作为铅酸蓄电池的添加剂，具有较多的益处。红丹的加入对正极板的铅膏的固化，化成有积极的影响，其次，红丹中几乎没有游离铅，在氧化实验中只有很少或没有被进一步氧化。很长一段时间里氧化物的组成是稳定的和可预测的。完全没有必要进行多个实验分析，以验证的红丹的制造、运输和储存的稳定性。再次，红丹可以改善电池的化成工艺的质量，提高初期容量的特点。
[0005]目前铅锭直接制备红丹工艺复杂，将符合国际GB 469-64的一号铅或二号铅加热熔融后，制成30mmX30mm的铅粒，在170?210°C进行球磨粉碎，经300°C低温焙烧后粉碎至0.5?1.5 ym左右，再在480?500°C下进行高温焙烧氧化、粉碎，制得四氧化三铅。该方法产生很高的能耗，并且对环境造成巨大污染。
【发明内容】
[0006]本发明所要解决的技术问题就是提供一种利用铅酸蓄电池的正极淋酸废铅泥制备红丹的方法，利用正极废铅泥进行回收处理，制备成红丹，既可以很好的处理掉铅酸蓄电池生产中产生的废铅泥，也可以将制备的红丹添加到蓄电池中，明显的增加蓄电池的各项性能，能够达到一举多得的作用。
[0007]为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案:一种利用铅酸蓄电池的正极淋酸废铅泥制备红丹的方法，包括如下步骤:
[0008]I)将废铅泥烘干并检测出废铅泥中硫酸铅的质量含量；
[0009]2)称取一定量的废铅泥，加入配好的脱硫液与废铅泥中硫酸铅反应，加入脱硫液的量根据步骤I)测得的废铅泥中的硫酸铅质量确定，最终将废铅泥中的硫酸铅去除；
[0010]3)对步骤2)获得反应物进行固液分离，得到的滤饼使用去离子水洗涤至无脱硫液为止；
[0011]4)将步骤3)制得的滤饼烘干处理，并将烘干的滤饼粉碎制得粉体；
[0012]5)将步骤4)制得的粉体在高温炉中焙烧，获得红丹。
[0013]优选的，步骤4)中滤饼在25_250°C的条件下烘干处理。
[0014]优选的，步骤4)中滤饼粉碎制得的粉体粒径范围为20-400目。
[0015]优选的，步骤5)中焙烧温度在300-500°C，焙烧时间为l_12h。
[0016]本发明以铅酸蓄电池正极板生产过程中产生的淋酸废铅泥作为原料，原料易得，大多数铅酸蓄电池的制造企业的正极淋酸废铅泥成分大致相同，物质稳定性好，适合于大规模推广。通过简单的方法制备出纯度在90%以上的红丹，并且可按照不同要求生产不同比例的红丹，产品其余成分为氧化铅，产品均一稳定、纯度高，不会带入杂质污染问题，对电池性能无任何不良影响。工艺中使用的脱硫液可循环利用，副产品分离容易，并且在生产过程中无废水废铅产生，绿色环保，节能经济。
【具体实施方式】
[0017]目前我国及世界各国红丹生产普遍采用的方法有三种。①将铅锭熔化、造粒、制粉，经氧化、焙烧、粉碎制得。②硝酸铅与次氯酸钠，氢氧化钠水溶液混合反应而制得。③铅锭直接在电炉上焙融通入空气氧化而制得。这些方法存在着能耗大、产生大量有毒废水及有毒粉尘，造成环境污染以及工人工作环境差等缺点。
[0018]本发明采用铅酸蓄电池制造中正极板的淋酸废铅泥作为原料生产红丹，方法与现有技术中采用的方法不同，具体来说包括如下步骤:
[0019]I)将废铅泥烘干并检测出废铅泥中硫酸铅的质量含量，并且硫酸铅含量需要精确确定；
[0020]2)称取一定量的废铅泥，加入配好的脱硫液与废铅泥中硫酸铅反应，加入脱硫液的量根据步骤I)测得的废铅泥中的硫酸铅质量确定，最终将废铅泥中的硫酸铅去除；
[0021]3)对步骤2)获得反应物进行固液分离，得到的滤饼使用去离子水洗涤至无脱硫液为止，必须将脱硫液洗净，洗净的铅泥将不带入杂质的影响；
[0022]4)将步骤3)制得的滤饼烘干处理，并将烘干的滤饼粉碎制得粉体；
[0023]5)将步骤4)制得的粉体在高温炉中焙烧，获得红丹。
[0024]其中，步骤4)中滤饼在25_250°C的条件下烘干处理，步骤4)中滤饼粉碎制得的粉体粒径范围为20-400目，步骤5)中焙烧温度在300-500°C，焙烧时间为l_12h。
[0025]由于废铅泥的物质成分稳定，适合批量化生产红丹，而且生产的红丹的粒径均一细小，质量可靠，可应用于铅酸蓄电池正极添加剂，能够均匀的分布在正极板中，对电池的固化、化成有很好的影响，并且能够增加电池的初期容量等益处。本发明原料来源于铅酸蓄电池废弃产物，有应用于铅酸蓄电池的生产，实现了废物循环利用，可以减少铅酸蓄电池的生产成本，同时对环境友好，并且可以提高电池的许多性能。
[0026]以下结合通过具体实施例，对本发明的技术方案做进一步的具体说明。应当理解本发明的实施并不局限于下面的实施例，对本发明所做的任何形式上的变通和/或改变均落入本发明保护范围。
[0027]本发明中，如非特指，所有的份、百分比均以重量单位，所采用的设备和原料均可从市场购买或是本领域常用的。下述实施例中的方法，如无特殊说明，均为本领域的常规方法。
[0028]正极废铅泥来源于正极板制造阶段淋酸阶段的淋酸废铅泥。本发明以下各实施例中废铅泥化学成分稳定，其中废铅泥中硫酸铅含量30-40%，氧化铅含量在15-20%，单质铅含量在5-10%，水分35.0-40.0%。其中约有I %的铅酸蓄电池添加剂，这部分添加剂对红丹的生产不产生影响。
[0029]实施例1
[0030]准确称取一定量正极废铅泥，通过化学分析法测定出铅泥中的硫酸铅、氧化铅、单质铅以及水分的百分含量:
[0031]通过计算得到的硫酸铅的量，将这些废铅泥加入到球磨罐中，按硫酸铅的量加入一定量的脱硫液，以保证反应掉铅膏中的硫酸铅。经过滤、洗涤，得到的滤饼再进行烘干、研磨。
[0032]将研磨的粉体过60目筛，
[0033]将粉体加入到坩祸中，加入高温炉中焙烧，焙烧温度为400-500°C，
[0034]将坩祸放入高温炉中焙烧，焙烧时间为2_3h，
[0035]最终得到的反应产物，红丹纯度为60.2%。
[0036]实施例2
[0037]准确称取一定量正极淋酸废铅泥，通过化学分析法测定出铅泥中的硫酸铅、氧化铅、单质铅以及水分的百分含量:
[0038]通过计算得到的硫酸铅的量，将这些废铅泥加入到球磨罐中，按硫酸铅的量加入一定量的脱硫液，以保证反应掉铅泥中的硫酸铅。经过滤、洗涤，得到的滤饼再进行烘干、研磨。
[0039]将研磨的粉体过80目