铅酸蓄电池绿色回收技术的现状与展望

《铅酸蓄电池绿色回收技术的现状与展望》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、铅酸蓄电池绿色回收技术的现状与展望　　摘要：本文研究了废旧铅酸蓄电池中铅粉再生利用的国内外现状，分析了各种湿法化学处理废旧铅酸蓄电池中铅粉的效率、成本等优缺点，并对废旧铅酸蓄电池中铅粉回收的方法进行了展望。提出采用回收铅制备超细PbO粉体用于铅酸电池的生产，并提高电池的理化性能，这为废旧铅酸电池的再生利用提供了一种高效而绿色的新途径。　　关键词：废旧铅酸蓄电池；再生利用；铅粉；绿色回收；湿法化学　　Abstract：Inthepresentpaper，theauthorsinvestigatethepresentsituationofleadinwastele

2、ad-acidbatteryrecyclingathomeandabroad，analyzethevariouschemicalwetprocessingofwastelead-acidbatteryleadinefficiency，costandtheiradvantagesanddisadvantages，andtherecoverymethodofleadwastelead-acidbatteriesinthefuture.ItissuggestedthatthedirectrecoveryofultrafinePbOpowderintheproduct

3、ionofbatteriescanbeachievedbytheuseofleadrecovery，whichcanimprovetheelectrochemicalperformanceoflead-acidbatteries.　　Keywords：Wasteleadacidbattery；Regenerationandutilization；Leadpowder；Greenrecovery；WetChemicalProcess.　　1.绪论――铅资源与铅酸蓄电池的发展　　地球上铅资源正日益枯竭，据测算，其储采比只够人类再使用25～30年的时间[1]。而铅资

4、源在国民经济和国防科技领域又用途广泛，大量的一次资源铅不断在转化为二次资源铅，即再生铅。发展再生铅的回收利用刻不容缓，成为铅工业可持续发展的必经之路。　　众所周知，由于重金属铅的毒性，含铅的汽油、涂料等工业产品在国际上，尤其是欧美等高环保要求国家迅速衰减。然而，铅酸蓄电池目前由于其不可替代的理化性能，仍然在含国际铅产品市场中畅销不衰，成为铅工业的发展的核心动力源[2]。铅酸蓄电池的主要品种包括汽车起动用蓄电池、备用电源用固定型蓄电池、助力车用蓄电池、铁路客车用蓄电池、内燃机车用蓄电池、摩托车用蓄电池、牵引用蓄电池等。免维护汽车铅酸蓄电池的发展以及目前新兴的用于

5、电动自行车的铅酸蓄电池的发展，让铅酸蓄电池的总产能持续保持为目前化学电源几乎一半的总产能[3]。　　2.铅酸蓄电池的电池反应与废铅蓄电池　　法国人普兰特与1859年发明了铅酸蓄电池。23年后，铅酸蓄电池的成流机理被提出，这就是著名的“双极硫酸盐化理论”，它的化学反应为[4～5]：　　铅酸蓄?池在放电过程中，负极发生氧化反应，失去电子成为Pb2+，它与硫酸电解液中电离出的SO42-发生化学反应形成PbSO4；电池正极则发生还原反应，得到相应的电子形成Pb2+，铅离子再与硫酸电解液中电离出的SO42-反应形成硫酸铅。由于在整个电化学过程中，正负极都化学反应生成了硫

6、酸铅，故而这种成流机理被称为“双极硫酸盐化理论”，它也可以用放电示意图图1表示。　　但在整个铅酸蓄电池的产品中，部件比上述示意图复杂，它除了正负极板、硫酸电解液外还有隔膜或隔板以及一些配套零件，包括端子、连接条、排气栓等。铅酸蓄电池在超过特定的使用年限后，将产生不可逆硫酸盐化而无法进行正常充放电反应[5]，进入报废期。此时如处置不当，重金属Pb就会对环境产生巨大危害。　　科学的处置报废铅酸蓄电池首先需经过预分选处理。在这一工程中，人们利用铅酸电池中各种物料不同的物理特性，采用机械的物理方式对其进行分离。分离后的废旧铅酸蓄电池包括以下一些主要组成部分[1]：最多

7、的为铅膏，其重量含量占到30%～40%，其次为铅合金板栅，占到24%～30%，含铅废液占11～30%，剩余有机物占到22%～30%。对它们的二次处理方法也不尽相同，对于含铅废液需化学处理后回收再利用；对于铅合金板栅，由于其组成为铅及铅合金，因此可单独回收处置；剩余有机物中的聚丙烯也可作为工业塑料二次利用；最后，对于含量最多的铅膏，由于其中含有大量硫酸盐[6]，是正负极板上活性物质电化学反应生成的浆状物质，由多种化合价态的含铅化合物组成，它的再生利用是目前报废铅酸蓄电池再生利用的热点与难点[7～8]。　　3.铅酸蓄电池火法冶金与湿法冶金工艺现状　　再生铅可通过火

8、法熔炼铅膏得到。铅膏中的PbSO4熔点