1、第七章第七章 二次資源的回收利用二次資源的回收利用 7.1 再生鉛生產(chǎn)的原料再生鉛生產(chǎn)的原料 隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，鉛的使用量也越來越多，因此，隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，鉛的使用量也越來越多，因此，鉛廢件和廢料勢必日益增加。再生鉛生產(chǎn)便是以這些鉛廢件鉛廢件和廢料勢必日益增加。再生鉛生產(chǎn)便是以這些鉛廢件和廢料為原料，生產(chǎn)精鉛、鉛基合金或鉛化合物過程。和廢料為原料，生產(chǎn)精鉛、鉛基合金或鉛化合物過程。 世界產(chǎn)鉛總量的世界產(chǎn)鉛總量的51用于生產(chǎn)蓄電池用于生產(chǎn)蓄電池，而，而總鉛產(chǎn)量的總鉛產(chǎn)量的40是由再生鉛生產(chǎn)獲得是由再生鉛生產(chǎn)獲得的，廢蓄電池則占再生鉛生產(chǎn)原料的的，廢蓄電池則占再生鉛生產(chǎn)原料的90。再生鉛原料

2、再生鉛原料 廢蓄電池廢蓄電池 廢舊鉛板廢舊鉛板 鉛皮鉛皮 鉛管鉛管 蛇形管蛇形管 電纜包皮電纜包皮 印刷鉛合金印刷鉛合金 軸承鉛合金軸承鉛合金 彈丸合金彈丸合金 焊料焊料 鉛屑鉛屑 鉛渣鉛渣 再生鉛原料包括：再生鉛原料包括：名名 稱稱Pb總總Pb金金PbOPbO2PbSO4Sb外觀顏外觀顏色色格柵格柵92959295微微微微38灰灰正極填料正極填料 76.2808.5944.7531.820.54紅褐紅褐負(fù)極填料負(fù)極填料 78.5518.95 29.39021.450.50灰灰混合填料混合填料 81.9014.22 16.92 26.8031.50褐褐箱體箱體0.5黑或白黑或白隔板隔板0.5黃

3、或白黃或白 鉛蓄電池的極板是由含鉛蓄電池的極板是由含wSb=3%8的鉛銻合金格柵和涂于其上的的鉛銻合金格柵和涂于其上的填料所組成。填料所組成。 廢蓄電池解體物的成分（廢蓄電池解體物的成分（w/%） 鉛蓄電池結(jié)構(gòu)圖鉛蓄電池結(jié)構(gòu)圖 7.2 原料的煉前處理原料的煉前處理 再生鉛原料的煉前處理可包括分類、解體、分選、防爆檢驗、取樣再生鉛原料的煉前處理可包括分類、解體、分選、防爆檢驗、取樣以及細(xì)小物料的燒結(jié)等等。以及細(xì)小物料的燒結(jié)等等。 由于廢蓄電池是再生鉛最主要的原料，所以其煉前處理也很受關(guān)注。由于廢蓄電池是再生鉛最主要的原料，所以其煉前處理也很受關(guān)注。廢鉛酸蓄電池主要由金屬（鉛銻合金和活性鉛粉）、化

4、合物（硫酸鉛、廢鉛酸蓄電池主要由金屬（鉛銻合金和活性鉛粉）、化合物（硫酸鉛、過氧化鉛、氧化鉛和硫酸）和有機物（橡膠和塑料）三部分組成。解體過氧化鉛、氧化鉛和硫酸）和有機物（橡膠和塑料）三部分組成。解體便是將這三部分分開。便是將這三部分分開。 廢蓄電池解體的方法很多，歸納起來大致分為下列三種：廢蓄電池解體的方法很多，歸納起來大致分為下列三種： 1）干法）干法 2）濕法）濕法 3）干濕聯(lián)合法）干濕聯(lián)合法 7.3 再生鉛廢料的熔煉技術(shù)再生鉛廢料的熔煉技術(shù) 再生鉛熔煉可用坩堝爐、鼓風(fēng)爐、反射爐、短窯、電爐等火法冶金設(shè)再生鉛熔煉可用坩堝爐、鼓風(fēng)爐、反射爐、短窯、電爐等火法冶金設(shè)備，也可用濕法冶金處理。備

5、，也可用濕法冶金處理。u 含鉛廢料的鼓風(fēng)爐熔煉含鉛廢料的鼓風(fēng)爐熔煉(Blast Furnace) 塊狀的蓄電池廢件和其他的塊狀含鉛廢料可以直接送往鼓風(fēng)爐熔煉，塊狀的蓄電池廢件和其他的塊狀含鉛廢料可以直接送往鼓風(fēng)爐熔煉，細(xì)料和粉料則需先經(jīng)燒結(jié)為燒結(jié)塊或制成團礦后才能進(jìn)入鼓風(fēng)爐。燒結(jié)料細(xì)料和粉料則需先經(jīng)燒結(jié)為燒結(jié)塊或制成團礦后才能進(jìn)入鼓風(fēng)爐。燒結(jié)料由含鉛物料、鼓風(fēng)爐水淬渣、黃鐵礦燒渣（或鐵礦）、返粉和焦粉組成。由含鉛物料、鼓風(fēng)爐水淬渣、黃鐵礦燒渣（或鐵礦）、返粉和焦粉組成。 u 含鉛廢料的反射爐熔煉含鉛廢料的反射爐熔煉 (Reverberatory Furnace) 含鉛廢料反射爐熔煉操作簡單，適

6、應(yīng)性強。既可處理粉料，又可處含鉛廢料反射爐熔煉操作簡單，適應(yīng)性強。既可處理粉料，又可處理塊料；既可不加還原劑產(chǎn)出純度較高的粗鉛，又可加入還原劑產(chǎn)出硬鉛理塊料；既可不加還原劑產(chǎn)出純度較高的粗鉛，又可加入還原劑產(chǎn)出硬鉛（鉛銻合金），因此在國內(nèi)外得到普遍的應(yīng)用。（鉛銻合金），因此在國內(nèi)外得到普遍的應(yīng)用。 1、含鉛廢料在不加還原劑熔煉時、含鉛廢料在不加還原劑熔煉時（1）由于金屬層與熔渣層之間進(jìn)行）由于金屬層與熔渣層之間進(jìn)行2Sb+3(PbO)=Sb2O33Pb反應(yīng)，反應(yīng)，反應(yīng)生成的反應(yīng)生成的Sb2O3進(jìn)一步氧化生成進(jìn)一步氧化生成Sb2O5而轉(zhuǎn)入渣層。而轉(zhuǎn)入渣層。（2）錫也以相似反應(yīng)形成）錫也以相似反應(yīng)

7、形成SnO2進(jìn)入渣中。因此，鉛的氧化精煉（進(jìn)入渣中。因此，鉛的氧化精煉（Pb部分氧化為部分氧化為PbO）有除銻的作用，粗鉛含銻比較低，而爐渣含鉛較高，）有除銻的作用，粗鉛含銻比較低，而爐渣含鉛較高，并產(chǎn)出部分難熔浮渣，鉛銻揮發(fā)也較大。并產(chǎn)出部分難熔浮渣，鉛銻揮發(fā)也較大。2、加入還原劑（小于、加入還原劑（小于3）熔煉）熔煉 將發(fā)生金屬氧化物的還原反應(yīng)，鉛、銻、錫等還原進(jìn)入金屬相。將發(fā)生金屬氧化物的還原反應(yīng)，鉛、銻、錫等還原進(jìn)入金屬相。PbSO4在還原氣氛下生成的在還原氣氛下生成的PbS再與殘留的再與殘留的PbSO4作用產(chǎn)出金屬鉛。作用產(chǎn)出金屬鉛。所以，所以，還原熔煉產(chǎn)出的金屬相不是粗鉛，而是鉛銻

8、合金。還原熔煉產(chǎn)出的金屬相不是粗鉛，而是鉛銻合金。此時，爐渣含鉛銻的此時，爐渣含鉛銻的氧化物較低，同時也產(chǎn)出部分難熔浮渣。氧化物較低，同時也產(chǎn)出部分難熔浮渣。含鉛廢料的反射爐熔煉含鉛廢料的反射爐熔煉 7.4 含鉛廢料的濕法處理含鉛廢料的濕法處理 目前，含鉛廢料濕法冶金多采用目前，含鉛廢料濕法冶金多采用H2SiF6溶液電積的方法，溶液電積的方法，也有用也有用PbCl2的食鹽溶液電積提鉛的。的食鹽溶液電積提鉛的。 u 若屬金屬鉛廢料，可將廢料鑄成陽極在若屬金屬鉛廢料，可將廢料鑄成陽極在H2SiF6和和PbSiF6的的電解液中電解精煉得純鉛；電解液中電解精煉得純鉛；u 若屬若屬PbSO4、PbO2、

9、PbO、Fe2O3等鉛的化合物廢料，通常等鉛的化合物廢料，通常是將其轉(zhuǎn)化為是將其轉(zhuǎn)化為PbCO3后用后用H2SiF6溶液浸出，浸出液送電積得溶液浸出，浸出液送電積得金屬鉛。金屬鉛。 7.5 含鉛廢料處理的其他方法含鉛廢料處理的其他方法一、固相電解還原法一、固相電解還原法 東北大學(xué)在東北大學(xué)在70年代末研究廢蓄電池渣泥固相電解還原法。年代末研究廢蓄電池渣泥固相電解還原法。 在電解還原過程中，陰極上將發(fā)生如下反應(yīng)：在電解還原過程中，陰極上將發(fā)生如下反應(yīng)： 陽極上的反應(yīng)為：陽極上的反應(yīng)為： 電解還原得到的海綿鉛在電解還原得到的海綿鉛在NaOH保護(hù)下保護(hù)下400熔化鑄成鉛錠。熔化鑄成鉛錠。 PbSO42ePbSO42-PbO2H2O2ePbO2OH PbOH2O2ePb2OH 2OH2eH2O0.5O2堿性介質(zhì)的固相電解還原堿性介質(zhì)的固相電解還原該法已用于該法已用于小規(guī)模的工小規(guī)模的工業(yè)試生產(chǎn)，業(yè)試生產(chǎn)，其流程圖如其流程圖如下：下：二、石灰轉(zhuǎn)化還原法二、石灰轉(zhuǎn)化還原法石灰轉(zhuǎn)化還原法處理蓄電池石灰轉(zhuǎn)化還原法處理蓄電池廢料是先用石灰制漿，按下廢料是先用石灰制漿，按下列反應(yīng)式進(jìn)行濕法轉(zhuǎn)化，使列反應(yīng)式進(jìn)行濕法轉(zhuǎn)化，使PbSO4轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為PbO和和CaSO4 ：PbSO4Ca (OH)2十十H2OPbOCaSO42H2O 單元作業(yè)單元作業(yè):l