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废铅酸电池铅膏回收技术的研究进展

现代化工 2009年第3期29卷 32-37页

作者：杨家宽朱新锋刘万超杨海玉肖波华中科技大学环境科学与工程学院湖北武汉430074

总结了铅酸蓄电池的发展现状,介绍了废铅酸电池的产生过程以及目前广泛采用的火法冶金工艺铅回收技术。指出现有废铅酸电池火法冶金工艺存在高耗能,排放大量SO2酸性气体、CO2温室气体以及挥发性铅尘等大气污染物。因此,许多研究者探讨... 详细信息

总结了铅酸蓄电池的发展现状,介绍了废铅酸电池的产生过程以及目前广泛采用的火法冶金工艺铅回收技术。指出现有废铅酸电池火法冶金工艺存在高耗能,排放大量SO2酸性气体、CO2温室气体以及挥发性铅尘等大气污染物。因此,许多研究者探讨湿法再生铅工艺,其中包括以RSR工艺为代表的脱硫转化-还原转化-电积法三段式湿法电积工艺。剑桥大学开发的柠檬酸湿法浸取铅膏的新工艺,铅回收直接制备电池生产用超细PbO粉体,为废旧铅酸电池的回收技术提供了一种新的思路。

关键词：废铅酸电池湿法冶金再生铅回收技术

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以废铅酸电池铅膏制备超细氧化铅粉末

中国有色金属学报 2010年第1期20卷 132-136页

作者：朱新锋刘万超杨海玉李磊杨家宽华中科技大学环境科学与工程学院武汉430074

以柠檬酸为主要浸出剂,在室温下合成柠檬酸铅前躯体,将其低温焙烧生成超细PbO/Pb粉末。结果表明:废旧铅蓄电池铅膏的主要成分PbO2、PbO和PbSO4都能生成柠檬酸铅,铅回收率均在98%以上;由PbO与PbO2生成的前躯体与标准柠檬酸铅晶型基本相同... 详细信息

以柠檬酸为主要浸出剂,在室温下合成柠檬酸铅前躯体,将其低温焙烧生成超细PbO/Pb粉末。结果表明:废旧铅蓄电池铅膏的主要成分PbO2、PbO和PbSO4都能生成柠檬酸铅,铅回收率均在98%以上;由PbO与PbO2生成的前躯体与标准柠檬酸铅晶型基本相同,结构呈堆积条状,粒径为20～30μm,而由PbSO4得到的前躯体可能含较多结晶水,与标准柠檬酸铅晶型有较大区别,呈鳞片状结构,粒径为1～10μm;3种前躯体都能在低温焙烧下得到超细PbO/Pb粉末,粒径为200～500nm;采用柠檬酸湿法浸取铅膏直接制备电池生产用超细PbO粉体的新工艺,为废旧铅酸电池的回收技术提供了一种新的思路。

关键词：废铅酸电池湿法冶金柠檬酸超细PbO/Pb粉末

化学转化法处理废铅酸电池铅膏制备超细氧化铅

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现代化工 2015年第7期35卷 66-68,70页

作者：郭光辉曹新刘芳芳武汉科技大学湖北省煤转化与新型炭材料重点实验室湖北武汉430081

通过化学转化将废铅酸电池铅膏中的铅转化为草酸铅来回收铅。先用(NH4)2CO3对废铅酸电池铅膏进行脱硫处理,然后用硝酸和H2O2对脱硫后的铅膏进行浸出处理,最后向得到的溶液中加入一定量的Na2C2O4制得草酸铅,并将其在550℃下煅烧得到超细... 详细信息

通过化学转化将废铅酸电池铅膏中的铅转化为草酸铅来回收铅。先用(NH4)2CO3对废铅酸电池铅膏进行脱硫处理,然后用硝酸和H2O2对脱硫后的铅膏进行浸出处理,最后向得到的溶液中加入一定量的Na2C2O4制得草酸铅,并将其在550℃下煅烧得到超细氧化铅粉体。同时对制得的草酸铅和氧化铅进行XRD和SEM分析。结果表明:脱硫过程中铅膏脱硫率可以达到99%,浸出过程中铅膏浸出率可达到95%以上,合成草酸铅过程中铅回收率为95.3%;采用将废铅酸电池铅膏转化为草酸铅来回收铅的新方法不仅环保,而且铅回收率也较高。

关键词：废铅酸电池化学转化草酸铅超细氧化铅粉体

废铅酸电池隔板纸、铅膏及冶炼铅渣的回收再利用研究

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废铅酸电池隔板纸、铅膏及冶炼铅渣的回收再利用研究

作者：刘毅武汉科技大学

学位级别：硕士

铅酸电池发展到现在技术已逐渐成熟,在市场上具有广泛的应用。在使用过程中其性能会逐渐衰退直至报废,其中含有的铅、锑、硫酸等元素和物质,若不加以回收集中处理,任其流入自然环境则会造成严重的污染问题。因此,寻找一种能对废铅酸电... 详细信息

铅酸电池发展到现在技术已逐渐成熟,在市场上具有广泛的应用。在使用过程中其性能会逐渐衰退直至报废,其中含有的铅、锑、硫酸等元素和物质,若不加以回收集中处理,任其流入自然环境则会造成严重的污染问题。因此,寻找一种能对废铅酸电池进行高效、绿色、经济的回收利用途径显得尤为重要。本文据此展开以下研究:(1)研究废铅酸电池隔板纸的回收处理。隔板纸破碎后在加热条件下进行洗脱,洗脱前后测量其中的铅含量,研究洗脱温度、洗涤剂加入量、HNO与Na Cl的配比和隔板纸规格对洗脱效果的影响。结果显示:隔板纸规格为1～3 cm,洗脱温度为80℃,按m(隔板纸):m(洗涤剂)=50:7加入洗涤剂TX-10,HNO与Na Cl物质的量之比为2:1时,铅脱除率最大,为79.5%。对洗脱后的隔板纸在230℃下进行热处理10 min,研磨成粉末,压片,测得其与去离子水的接触角为104°,表明疏水性良好,可以作为潜在的塑料建筑模板填料。(2)研究从废铅酸电池冶炼铅渣中酸浸回收铅。元素分析表明铅渣中的铅含量为3.32%,采用HNO/Na Cl作浸出剂,研究液固比、酸度、AEO-9的加入量、HNO与Na Cl的配比和浸出温度对浸出效果的影响。结果表明:浸出温度为80℃,p H为0,每30 g酸浸液中加入0.04～0.06 g AEO-9,液固比为15:2,酸浸液中HNO与Na Cl的物质的量之比为2:3时有最大铅浸出率为88.5%,且余渣中的铅含量低于2%,满足排放标准。对浸出后的铅用NaCO沉淀,煅烧得到红丹和黄丹,完成铅的回收。(3)以脱硫铅膏为原料,加入分散剂合成四碱式硫酸铅(4BS)。脱硫铅膏的主要成分为Pb CO(45.05%)、Pb O(27.4%)、Pb O(25.04%),铅元素含量为83.79%。研究硫酸加入量、煅烧温度、煅烧时间、液固比、分散剂种类及加入量对合成四碱式硫酸铅的影响。对产物进行X射线衍射分析和扫描电镜分析,结果表明:当按m(脱硫铅膏):m(PVA)=18:1加入聚乙烯醇(PVA)作分散剂,按n(Pb):n(HSO)=5:1加入硫酸,按液固比为3:1加入去离子水,在600℃下煅烧5 h时四碱式硫酸铅含量最高,为97.9%。本研究主要针对废铅酸电池的隔板纸脱铅、冶炼铅渣酸浸回收铅、以脱硫铅膏制备四碱式硫酸铅进行了研究,确定各流程最合适的工艺条件,对废铅酸电池的回收再利用以及环境保护具有一定的意义。

关键词：废铅酸电池隔板纸铅渣脱硫铅膏回收再利用

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废铅酸电池组分分离的变胞机构设计与研究

废铅酸电池组分分离的变胞机构设计与研究

作者：周泽武汉科技大学

学位级别：硕士

铅酸蓄电池以其性价比高、高低温性能优越、运行安全可靠等优点在储能领域有广泛应用。一般铅酸蓄电池使用寿命为2～6年,报废后回收再循环利用。铅酸蓄电池回收过程中的一道工序是将切割完上盖的蓄电池翻转180°后,采用某种方式将稀硫... 详细信息

铅酸蓄电池以其性价比高、高低温性能优越、运行安全可靠等优点在储能领域有广泛应用。一般铅酸蓄电池使用寿命为2～6年,报废后回收再循环利用。铅酸蓄电池回收过程中的一道工序是将切割完上盖的蓄电池翻转180°后,采用某种方式将稀硫酸电解液和极群组振落出来,实现废铅酸蓄电池组分分离以便后续富集回收。目前这一工序主要依靠人工完成,人工翻转组分分离过程中,硫酸液和重金属铅对人体危害较大,而且工作强度大,效率低。本课题针对废旧铅酸蓄电池回收过程中翻转180°并振落电解液和极群组这一工序,设计了一种用于废铅酸蓄电池组分分离的翻转振落变胞机构,具体研究内容如下:(1)分析了铅酸电池的尺寸规格参数,确定机构的最大适应尺寸。根据组分分离工序确定了变胞机构的运动要求,通过作图法初定翻转振落变胞机构,并采用解析法对机构进行了运动学与动力学分析。(2)提出了变胞机构的确定性与稳健性优化设计流程,建立优化性能指标和确定性数值优化模型。选用多种智能算法联合优化求解,筛选出来5组设计候选点。然后将灰色关联决策运用到设计候选解的多目标决策问题,获得变胞机构确定性最优解。并且考虑到噪声和随机扰动因素对机构的影响,以确定性优化解为基础,对机构进行6sigma稳健性分析与优化。(3)创建变胞机构参数化虚拟样机,仿真验证确定性与稳健性优化理论的正确性。建立翻转架参数化有限元分析模型,采用筛选实验设计方法筛选出显著性高的尺寸参数。利用中心组合试验设计方法建立翻转架性能指标的响应面模型,并对响应面模型归一化处理,得到翻转架结构优化的数学模型,采用多岛遗传算法对其优化求解。从优化结果可知,翻转架强度、刚度有所提升,同时又达到了对翻转架轻量化的目的,说明翻转架结构优化效果是明显的。

关键词：废铅酸电池变胞机构稳健性优化多岛遗传算法结构优化

NH_4HCO_3+NH_3·H_2O处理废铅酸电池铅膏实验研究

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无机盐工业 2014年第2期46卷 57-60页

作者：郭光辉刘芳芳陈珊张利玉邱德芬武汉科技大学湖北省煤转化与新型炭材料重点实验室湖北武汉430081

以NH4HCO3+NH3·H2O为脱硫转化剂,对废铅酸电池铅膏进行碳酸化处理。考察了转化剂用量、液固比、转化时间、转化温度等因素对铅膏脱硫率和铅回收率的影响,并确定了最佳反应条件。结果表明:在NH4HCO3+NH3·H2O用量为理论用量的2倍、液固... 详细信息

以NH4HCO3+NH3·H2O为脱硫转化剂,对废铅酸电池铅膏进行碳酸化处理。考察了转化剂用量、液固比、转化时间、转化温度等因素对铅膏脱硫率和铅回收率的影响,并确定了最佳反应条件。结果表明:在NH4HCO3+NH3·H2O用量为理论用量的2倍、液固质量比为5∶1、转化时间为2 h、转化温度为室温时,铅膏脱硫率最高可达99.5%;不同实验条件下脱硫后的铅膏中铅的含量变化不是很大,均在30%(质量分数)左右,与原始铅膏含铅率(71.87%)相比相差很大,铅回收率小于50%。通过对转化前后铅膏试样的XRD分析,表明铅膏脱硫率可达99%以上。

关键词：废铅酸电池碳酸化 NH4HCO3+NH3·H2O

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聚天冬氨酸用于废铅酸电池湿法回收铅工艺

电池 2015年第1期45卷 51-53页

作者：蔡俊超张玉凤刘学陈红雨华南师范大学化学与环境学院广东广州510006 广东高校储能与动力电池产学研结合示范基地广东广州510006

在废铅酸电池的柠檬酸-柠檬酸钠湿法浸取回收铅工艺中,引入聚天冬氨酸（PASP）,研究PASP对柠檬酸铅前驱体和铅氧化物的合成及产物性能的影响。当PASP与废铅化合物的质量比为1∶4时,回收的铅氧化物正极以20 m A/cm^2在2.35~1.70 V循环,... 详细信息

在废铅酸电池的柠檬酸-柠檬酸钠湿法浸取回收铅工艺中,引入聚天冬氨酸（PASP）,研究PASP对柠檬酸铅前驱体和铅氧化物的合成及产物性能的影响。当PASP与废铅化合物的质量比为1∶4时,回收的铅氧化物正极以20 m A/cm^2在2.35~1.70 V循环,放电比容量可达96.7 m Ah/g,对应的活性物质利用率为40.3%;循环50次的容量保持率高于70%。

关键词：聚天冬氨酸(PASP) 废铅酸电池湿法浸取工艺正极材料