一种还原废二氧化铅回收金属铅的方法

技术领域

本发明涉及资源循环利用领域中含铅废物的资源化利用技术，特别是一种还原废二氧化铅回收金属铅的方法。

背景技术

废二氧化铅主要来源于废铅酸蓄电池和废弃二氧化铅化工产品，废铅酸蓄电池中二氧化铅约占8-12％，从二氧化铅中回收金属铅，是实现含铅废料资源化利用的关键问题。涉及废二氧化铅处理的传统火法工艺分为两种，一种工艺是熔炼炉直接高温还原获得金属铅，另一种工艺是将废二氧化铅废物与铅精矿搭配，在原生铅冶炼过程中处理回收。涉及废二氧化铅处理的湿法技术可以分为以下两种。其一是浸出-电积法。该法先对二氧化铅进行浸出处理，使其溶于酸性(或碱性)溶液中制成铅盐电解液，以石墨作阳极，不锈钢板作阴极，经电解沉积后在阴极表面获的金属铅；其二是以固相电解还原法为代表的直接电解法，该法以氢氧化钠溶液作电解液，将二氧化铅附着于电极表面，电解后在阴极获取金属铅。

用不锈钢板制成阴、阳两极，在阴极板两面附设折槽，将用电解液浆化后的二氧化铅涂布于折槽上进行电解，在阴极获取海绵铅。

现有的技术中，火法处理回收存在回收率低、二次污染严重、能耗大等缺点，湿法处理回收存在废酸废水排放、能耗高、系统流程复杂、辅助极板材料价格昂贵及副产品纯化成本高等缺点。

发明内容

本发明的目的是针对上述技术分析，提供一种还原废二氧化铅回收金属铅的方法，该方法用湿法不经转化处理直接从废二氧化铅中回收金属铅，实现废二氧化铅的高效环保回收。

一种还原废二氧化铅回收金属铅的方法，其方法如下：

⑴将粒度≤2毫米的废二氧化铅集中并加入甲种导电材料构成甲极。废二氧化铅集中的方法为压片、压块、堆积、袋装。甲种导电材料可以是包含石墨在内的碳质材料，304、309S、310S、316L、317L、904L不锈钢，钛及其合金，铅及其合金，金及其合金，铂及其合金，甲种导电材料的结构形状可以是板状、圆筒状、圆柱状、弧状、网状、叉状。甲种导电材料的加入方式，可以是在制作废二氧化铅压片、压块时嵌入，也可在片状极材上堆积，袋装废二氧化铅时插入其中。

(2)用乙种导电材料构成乙极。乙极材料，其材质可以是包含石墨在内的碳质材料，铅及其合金，金及其合金，铂及其合金，结构形状可以是板状、圆筒状、圆柱状、弧状、网状、网孔状。

⑶将甲极和乙极按一定位置关系置入容器。甲极和乙极在容器中位置关系，可以垂直平行、水平平行、垂直同轴柱面、水平同轴柱面，水平平行状态的甲极和乙极位置可以互为上下。

⑷并将甲极与电源的负极相连接，乙极与电源的正极相连接。

⑸并在容器中加入蒸馏水，加入量要能够浸没甲极和乙极，用硫酸调整PH值于1-3之间，在25℃时的密度为1.010-1.100克/立方厘米。

⑹开启电源通电，通电的电压和电流可以调整，通电电压≥2伏，通电处理时间范围为≥5分钟-600分钟。所用电源可以是稳恒直流电源、半波镇流电源、全波镇流电源、正脉冲电源；也可以是脉冲交变电源，脉冲交变电源由正脉冲和负脉冲交替复合构成，脉冲的正向有效值要大于负向脉冲的有效值，正向脉冲的有效值与负向脉冲的有效值之比＞1。

⑺处理后甲极上的废二氧化铅转化为金属铅，从甲极上回收金属铅。

本发明的优点是：该方法可以还原废二氧化铅回收金属铅，工艺流程短，能耗低，处理过程无盐类副产品产生，回收的铅容易被铅酸蓄电池的生产过程重新利用，是对火法和需要转化的湿法处理工艺的替代技术。

具体实施方式

实施例1：

一种还原废二氧化铅回收金属铅的实施方法，方案如下：

⑴将粒度≤0.15毫米的废二氧化铅装入方形电极袋，装袋时在电极袋插入铅网做甲种导电材料，装满后均匀压实，袋装厚度约20毫米。

⑵用铅板做乙种导电材料构成乙极，乙极和甲极的投影面积保持对应相等。

⑶将甲极和乙极保持平行竖直置入容器，间距保持10毫米，如果甲极和乙极有多片，甲、乙极可以平行交替放置。

⑷并将甲极与电源的负极相连接，乙极与电源的正极相连接，多极情况下各极分别按甲极和乙极与电源的负极和正极并联。

⑸并在容器中加入蒸馏水，加入量要能够浸没甲极和乙极，用硫酸调整PH值于1-3之间，在25℃时的密度为1.010-1.050克/立方厘米。

⑹开启电源通电，通电的电压和电流可以调整，通电电压≥2伏，每对甲极和乙极间的平均电流密度按600安/平米，通电处理时间320分钟，所用电源为稳恒直流电源。

⑺处理后甲极上的废二氧化铅转化为金属铅，从甲极上回收金属铅。

实施例:2：

一种还原废二氧化铅回收金属铅的实施方法，方案如下：

⑴将粒度≤0.25毫米的废二氧化铅装入方形电极袋，装袋时在电极袋插入铅网做甲种导电材料，装满后均匀压实，保持电极和物料可靠接触，袋装厚度约20毫米。

⑵用铅板做乙种导电材料构成乙极，乙极和甲极的投影面积保持对应相等。

⑶将甲极和乙极保持平行水平置入容器，间距保持10毫米左右，如果甲极和乙极有多片，甲、乙极可以平行交替放置。

⑷多极情况下各极分别按甲极和乙极与电源的负极和正极串联，第一片极板的甲极和最后一片的乙极分别与电源的负极相和正极相连接，

⑸并在容器中加入蒸馏水，加入量要能够浸没甲极和乙极，用硫酸调整PH值于1-3之间，在25℃时的密度为1.010-1.050克/立方厘米。

⑹开启电源通电，通电的电压和电流可以调整，调整甲极和乙极极片的距离，保证相邻极片间的电压相等且≥2伏，每对甲极和乙极间的平均电流密度≥550-600安/平米，通电处理时间320分钟，所用电源为稳恒直流电源。

⑺处理后甲极上的废二氧化铅转化为金属铅，从甲极上回收金属铅。

实施例3：

一种从还原废二氧化铅回收金属铅的实施方法，方案如下：

⑴将粒度≤0.5毫米的废二氧化铅堆积放置在板状方形电极之上，物料在甲极班上摊铺均匀并要压实。

⑵用铅板做乙种导电材料构成乙极，乙极和甲极的面积保持对应相等。

⑶将加有废硫酸铅和二氧化铅混合物料的甲极水平置入和乙极保持平行水平置入容器下部，乙极板置于甲极之上，间距保持10毫米。

⑷甲极和乙极分别与电源的负极和正极相连接。

⑸在容器中加入蒸馏水，加入量要能够浸没甲极和乙极，用硫酸调整PH值于1-3之间，在25℃时的密度为1.010-1.050克/立方厘米。

⑹开启电源通电，通电的电压可以调整，保证相邻极片间的电压相等且≥2伏，每对甲极和乙极间的平均电流密度≥550-600安/平米，通电处理时间320分钟，所用电源为稳恒直流电源。

⑺处理后甲极上的二氧化铅转化为金属铅，从甲极上回收金属铅。

实施例4：

一种还原废二氧化铅回收金属铅的实施方法，方案如下：

⑴用铅板甲种导电材料，并做成筒状甲极。

⑵用带铅板做乙种导电材料，制作成筒状成乙极，外径比桶装甲极小50毫米，高度与筒状乙极相等，用耐酸电极袋材料制作甲极与乙极隔离罩，内径大于乙极外径10毫米，隔离罩径向厚度10毫米，高度与甲极和乙极相等。将甲极、隔离罩和乙极进行同轴装配，将粒度≤0.5毫米的废二氧化铅装入甲极和隔离罩的中间，装入混合物的体积占甲极和隔离罩空间的50％。

⑶在甲极和乙极的空间内加入蒸馏水，加少量硫酸调整PH值到1，与二氧化铅物料混匀且能够呈流动浆状，甲极和乙极两端加端盖固定，并能够透气，水平放置，施加动力使装配体能够按轴线旋转。

⑷甲极和乙极分别与电源的负极和正极相连接。

⑸开启电源通电，通电的电压可以调整，保证相邻极片间的电压相等且≥2伏，每对甲极和乙极间的平均电流密度≥550-600安/平米，通电处理时间320分钟，所用电源为稳恒直流电源。

⑹处理后甲极上的废二氧化铅转化为金属铅，从筒状甲极内回收金属铅。