一种废铅蓄电池电解液资源化利用的方法
一、技术领域：
1.本发明属于再生铅行业的废电解液回收利用技术领域，尤其是涉及一种废铅蓄电池电解液资源化利用的方法。
二、
背景技术：
2.在废铅蓄电池回收处理过程中，通常先将电池中所含的废电解液倾倒收集后集中处理，而此部分电解液约占废铅蓄电池重量的10～20％，其主要成分是质量浓度为10～25％硫酸。如果对这部分电解液未经处理直接排放，必将会造成严重的环境污染和社会危害。
3.目前，废电解液处理方法主要是采用传统的加石灰进行酸碱中和。然而，此方法不仅造成硫酸资源没有得到再利用，同时会产生大量的含重金属的硫酸钙渣，大量堆存会对环境造成二次污染。
4.近些年，废电解液资源化利用成为研究热点，主要是通过离子交换树脂法、电解法、活性炭吸附法、反渗透法、电渗析法、蒸发浓缩法等将废电解液中的重金属等杂质去除，得到可直接利用的硫酸溶液。但是，现有处理方法目前仍存在效率低、能耗高、对于部分的杂质无法完全去除等技术问题。
三、
技术实现要素：
5.本发明要解决的技术问题是：针对现有技术中对废铅蓄电池电解液处理过程中存在的不足之处，本发明提供一种废铅蓄电池电解液资源化利用的方法。利用本发明技术方案，能够有效解决废铅蓄电池处理过程中废电解液难处理的问题。
6.为了解决上述问题，本发明采取的技术方案是：
7.本发明提供一种废铅蓄电池电解液资源化利用的方法，所述资源化利用方法包括以下步骤：
8.a、首先将收集的废铅蓄电池电解液通过自动反洗
表面过滤器进行过滤除杂，除去其中的固体颗粒物；
9.b、将含铅物料加入到转化剂a溶液中，进行转化反应，得到混合浆液b；
10.c、将步骤a过滤得到的电解液加入步骤b得到的混合浆液b中进行固硫反应，反应后进行固液分离，得到滤液c和滤渣d；
11.d、将步骤c所得滤液c进行蒸发浓缩，再生得到转化剂a溶液，返回步骤b中进行循环利用；
12.e、将步骤c所得滤渣d输送至再生铅火法冶炼系统回收铅和硫资源。
13.根据上述的废铅蓄电池电解液资源化利用的方法，步骤a中所述废铅蓄电池电解液为废铅蓄电池中所含质量百分浓度为10～30％的硫酸溶液。
14.根据上述的废铅蓄电池电解液资源化利用的方法，步骤a中所述表面膜过滤器中膜的孔径大小为800～1000目。
15.根据上述的废铅蓄电池电解液资源化利用的方法，步骤b中所述含铅物料为铅浮渣或铅膏；所述转化剂a为甲基磺酸，其溶液的摩尔浓度为1.0～3.5mol/l。
16.根据上述的废铅蓄电池电解液资源化利用的方法，步骤b所述含铅物料加入到转化剂a溶液中时，控制液固比为2～4：1、搅拌速度为50～500r/min。
17.根据上述的废铅蓄电池电解液资源化利用的方法，步骤b所述转化反应过程中，控制反应温度为室温、反应时间为30～180min。
18.根据上述的废铅蓄电池电解液资源化利用的方法，步骤c固硫反应过程中加入的过滤后电解液和步骤b转化反应过程中加入的转化剂a溶液二者之间的体积比为0.2～0.5：1。
19.根据上述的废铅蓄电池电解液资源化利用的方法，步骤c固硫反应过程中，控制反应温度为室温、反应时间为10～60min。
20.根据上述的废铅蓄电池电解液资源化利用的方法，步骤d中采用120～180℃的蒸汽对滤液c进行蒸发浓缩，蒸发浓缩至滤液中转化剂a的浓度为1.0～3.5mol/l。
21.根据上述的废铅蓄电池电解液资源化利用的方法，所得滤渣d中主要成分为硫酸铅。
22.本发明的积极有益效果：
23.1、本发明技术方案中，采用可再生循环利用的转化剂a溶液将废电解液中的硫资源和含铅物料中的铅资源有效的结合，进而送至再生铅冶炼系统，与铅膏等再生物料协同处理，从而达到废铅蓄电池中的铅和硫资源集中处理回收利用的目的。
24.2、本发明技术方案操作简单可行，无需特殊装备、特殊操作和处理，没有废渣和废水的生成，真正实现了再生铅行业的废电解液资源化利用，解决了铅蓄电池回收过程中的废电解液处理难的问题。因此，本发明有利于环保。
25.综上所述，本发明具有显著的经济效益和社会效益。
四、附图说明：
26.图1本发明废铅蓄电池电解液资源化利用方法的工艺流程示意图。
五、具体实施方式：
27.以下结合实施例进一步阐述本发明，但并不限制本发明技术方案保护的范围。
28.实施例1：
29.本实施例采用的废铅蓄电池电解液、铅浮渣均来自某铅冶炼企业生产过程中产出的中间物料。废铅蓄电池电解液的主要成分及其浓度为：硫酸质量浓度为15％；铅浮渣的主要成分及其含量为：铅80％、硫4％。
30.本发明废铅蓄电池电解液资源化利用的方法，该资源化利用方法的详细步骤如下：
31.a、首先将收集的废铅蓄电池电解液通过滤膜孔径为800目的自动反洗表面过滤器进行过滤除杂，除去其中的固体颗粒物，备用；
32.b、将1kg铅浮渣加入到4l、浓度为1.8mol/l的甲基磺酸溶液中，在室温条件下，以200r/min的速度搅拌60min进行转化反应，得到混合浆液b；
33.c、将步骤a过滤得到的电解液1.5l加入步骤b得到的混合浆液b中，在室温条件下搅拌30min，进行固硫反应，反应后将反应混合物送至压滤机进行压滤分离，得到滤液c和滤渣d；
34.d、将步骤c所得滤液c采用150℃的蒸汽进行蒸发浓缩，蒸发浓缩至4l，得到浓度为1.8mol/l的再生甲基磺酸溶液，返回步骤b中进行循环利用；
35.e、将步骤c所得滤渣d输送至再生铅火法冶炼系统回收铅和硫资源。
36.实施例2：
37.本实施例采用的废铅蓄电池电解液、铅浮渣均来自某铅冶炼企业生产过程中产出的中间物料。废铅蓄电池电解液的主要成分及其浓度为：硫酸质量浓度为20％；铅浮渣的主要成分及其含量为：铅80％、硫4％。
38.本发明废铅蓄电池电解液资源化利用的方法，该资源化利用方法的详细步骤如下：
39.a、首先将收集的废铅蓄电池电解液通过滤膜孔径为800目的自动反洗表面过滤器进行过滤除杂，除去其中的固体颗粒物，备用；
40.b、将1kg铅浮渣加入到3l、浓度为2.5mol/l的甲基磺酸溶液中，在室温条件下，以300r/min的速度搅拌120min进行转化反应，得到混合浆液b；
41.c、将步骤a过滤得到的电解液1.2l加入步骤b得到的混合浆液b中，在室温条件下搅拌45min，进行固硫反应，反应后将反应混合物送至压滤机进行压滤分离，得到滤液c和滤渣d；
42.d、将步骤c所得滤液c采用140℃的蒸汽进行蒸发浓缩，蒸发浓缩至3l，得到浓度为2.5mol/l的再生甲基磺酸溶液，返回步骤b中进行循环利用；
43.e、将步骤c所得滤渣d输送至再生铅火法冶炼系统回收铅和硫资源。
44.实施例3：
45.本实施例采用的废铅蓄电池电解液、铅浮渣均来自某铅冶炼企业生产过程中产出的中间物料。废铅蓄电池电解液的主要成分及其浓度为：硫酸质量浓度为25％；铅浮渣的主要成分及其含量为：铅80％、硫4％。
46.本发明废铅蓄电池电解液资源化利用的方法，该资源化利用方法的详细步骤如下：
47.a、首先将收集的废铅蓄电池电解液通过滤膜孔径为800目的自动反洗表面过滤器进行过滤除杂，除去其中的固体颗粒物，备用；
48.b、将1kg铅浮渣加入到2l、浓度为3.5mol/l的甲基磺酸溶液中，在室温条件下，以400r/min的速度搅拌180min进行转化反应，得到混合浆液b；
49.c、将步骤a过滤得到的电解液0.9l加入步骤b得到的混合浆液b中，在室温条件下搅拌60min，进行固硫反应，反应后将反应混合物送至压滤机进行压滤分离，得到滤液c和滤渣d；
50.d、将步骤c所得滤液c采用130℃的蒸汽进行蒸发浓缩，蒸发浓缩至2l，得到浓度为3.5mol/l的再生甲基磺酸溶液，返回步骤b中进行循环利用；
51.e、将步骤c所得滤渣d输送至再生铅火法冶炼系统回收铅和硫资源。
52.实施例4：
53.本实施例采用的废铅蓄电池电解液、铅膏均来自某铅冶炼企业生产过程中产出的中间物料。废铅蓄电池电解液的主要成分及其浓度为：硫酸质量浓度为15％；铅膏的主要成分及其含量为：铅72％、硫6％。
54.本发明废铅蓄电池电解液资源化利用的方法，该资源化利用方法的详细步骤如下：
55.a、首先将收集的废铅蓄电池电解液通过滤膜孔径为800目的自动反洗表面过滤器进行过滤除杂，除去其中的固体颗粒物，备用；
56.b、将1kg铅膏加入到4l、浓度为1.5mol/l的甲基磺酸溶液中，在室温条件下，以200r/min的速度搅拌60min进行转化反应，得到混合浆液b；
57.c、将步骤a过滤得到的电解液0.9l加入步骤b得到的混合浆液b中，在室温条件下搅拌30min，进行固硫反应，反应后将反应混合物送至压滤机进行压滤分离，得到滤液c和滤渣d；
58.d、将步骤c所得滤液c采用150℃的蒸汽进行蒸发浓缩，蒸发浓缩至4l，得到浓度为1.5mol/l的再生甲基磺酸溶液，返回步骤b中进行循环利用；
59.e、将步骤c所得滤渣d输送至再生铅火法冶炼系统回收铅和硫资源。
60.实施例5：
61.本实施例采用的废铅蓄电池电解液、铅膏均来自某铅冶炼企业生产过程中产出的中间物料。废铅蓄电池电解液的主要成分及其浓度为：硫酸质量浓度为20％；铅膏的主要成分及其含量为：铅72％、硫6％。
62.本发明废铅蓄电池电解液资源化利用的方法，该资源化利用方法的详细步骤如下：
63.a、首先将收集的废铅蓄电池电解液通过滤膜孔径为800目的自动反洗表面过滤器进行过滤除杂，除去其中的固体颗粒物，备用；
64.b、将1kg铅膏加入到3l、浓度为1.8mol/l的甲基磺酸溶液中，在室温条件下，以300r/min的速度搅拌120min进行转化反应，得到混合浆液b；
65.c、将步骤a过滤得到的电解液0.7l加入步骤b得到的混合浆液b中，在室温条件下搅拌45min，进行固硫反应，反应后将反应混合物送至压滤机进行压滤分离，得到滤液c和滤渣d；
66.d、将步骤c所得滤液c采用140℃的蒸汽进行蒸发浓缩，蒸发浓缩至3l，得到浓度为1.8mol/l的再生甲基磺酸溶液，返回步骤b中进行循环利用；
67.e、将步骤c所得滤渣d输送至再生铅火法冶炼系统回收铅和硫资源。
68.实施例6：
69.本实施例采用的废铅蓄电池电解液、铅膏均来自某铅冶炼企业生产过程中产出的中间物料。废铅蓄电池电解液的主要成分及其浓度为：硫酸质量浓度为25％；铅膏的主要成分及其含量为：铅72％、硫6％。
70.本发明废铅蓄电池电解液资源化利用的方法，该资源化利用方法的详细步骤如下：
71.a、首先将收集的废铅蓄电池电解液通过滤膜孔径为800目的自动反洗表面过滤器进行过滤除杂，除去其中的固体颗粒物，备用；
72.b、将1kg铅膏加入到2l、浓度为2.7mol/l的甲基磺酸溶液中，在室温条件下，以400r/min的速度搅拌180min进行转化反应，得到混合浆液b；
73.c、将步骤a过滤得到的电解液0.5l加入步骤b得到的混合浆液b中，在室温条件下搅拌60min，进行固硫反应，反应后将反应混合物送至压滤机进行压滤分离，得到滤液c和滤渣d；
74.d、将步骤c所得滤液c采用130℃的蒸汽进行蒸发浓缩，蒸发浓缩至2l，得到浓度为2.7mol/l的再生甲基磺酸溶液，返回步骤b中进行循环利用；
75.e、将步骤c所得滤渣d输送至再生铅火法冶炼系统回收铅和硫资源。技术特征：
1.一种废铅蓄电池电解液资源化利用的方法，其特征在于，所述资源化利用方法包括以下步骤：a、首先将收集的废铅蓄电池电解液通过自动反洗表面过滤器进行过滤除杂，除去其中的固体颗粒物；b、将含铅物料加入到转化剂a溶液中，进行转化反应，得到混合浆液b；c、将步骤a过滤得到的电解液加入步骤b得到的混合浆液b中进行固硫反应，反应后进行固液分离，得到滤液c和滤渣d；d、将步骤c所得滤液c进行蒸发浓缩，再生得到转化剂a溶液，返回步骤b中进行循环利用；e、将步骤c所得滤渣d输送至再生铅火法冶炼系统回收铅和硫资源。2.根据权利要求1所述的废铅蓄电池电解液资源化利用的方法，其特征在于：步骤a中所述废铅蓄电池电解液为废铅蓄电池中所含质量百分浓度为10～30％的硫酸溶液。3.根据权利要求1所述的废铅蓄电池电解液资源化利用的方法，其特征在于：步骤a中所述表面膜过滤器中膜的孔径大小为800～1000目。4.根据权利要求1所述的废铅蓄电池电解液资源化利用的方法，其特征在于：步骤b中所述含铅物料为铅浮渣或铅膏；所述转化剂a为甲基磺酸，其溶液的摩尔浓度为1.0～3.5mol/l。5.根据权利要求1所述的废铅蓄电池电解液资源化利用的方法，其特征在于：步骤b所述含铅物料加入到转化剂a溶液中时，控制液固比为2～4：1、搅拌速度为50～500r/min。6.根据权利要求1所述的废铅蓄电池电解液资源化利用的方法，其特征在于：步骤b所述转化反应过程中，控制反应温度为室温、反应时间为30～180min。7.根据权利要求1所述的废铅蓄电池电解液资源化利用的方法，其特征在于：步骤c固硫反应过程中加入的过滤后电解液和步骤b转化反应过程中加入的转化剂a溶液二者之间的体积比为0.2～0.5：1。8.根据权利要求1所述的废铅蓄电池电解液资源化利用的方法，其特征在于：步骤c固硫反应过程中，控制反应温度为室温、反应时间为10～60min。9.根据权利要求1所述的废铅蓄电池电解液资源化利用的方法，其特征在于：步骤d中采用120～180℃的蒸汽对滤液c进行蒸发浓缩，蒸发浓缩至滤液中转化剂a的浓度为1.0～3.5mol/l。10.根据权利要求1所述的废铅蓄电池电解液资源化利用的方法，其特征在于：所得滤渣d中主要成分为硫酸铅。
技术总结
本发明公开了一种废铅蓄电池电解液资源化利用的方法。将收集的废铅蓄电池电解液过滤除杂，除去其中的固体颗粒物；含铅物料加入到转化剂A溶液中，进行转化反应，得到混合浆液B；除杂得到的电解液加入混合浆液B中进行固硫反应，反应后进行固液分离，得到滤液C和滤渣D；所得滤液C进行蒸发浓缩，再生得到转化剂A溶液，返回循环利用；所得滤渣D输送至再生铅火法冶炼系统回收铅和硫资源。本发明技术方案操作简单可行，无需特殊装备、特殊操作和处理，没有废渣和废水的生成，真正实现了再生铅行业的废电解液资源化利用，解决了铅蓄电池回收过程中的废电解液处理难的问题。废电解液处理难的问题。
技术研发人员：陈亚州 王拥军 夏胜文 汤伟 王艳波 崔鹏
受保护的技术使用者：济源豫光有色冶金设计研究院有限公司
技术研发日：2022.05.18
技术公布日：2022/9/2
声明：
“废铅蓄电池电解液资源化利用的方法与流程” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
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编辑：中冶有色技术网
来源：济源豫光有色冶金设计研究院有限公司
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2024年05月17日 ~ 19日 
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