浅析废铅蓄电池再生铅生产新工艺

刘庆芳

【摘 要】从铅酸盐中回收铅，实现铅酸蓄电池废弃物的利用，不仅可以缓解铅资源急剧减少带来的问题，而且可以降低成本，减少环境污染。本文提出了采用CX系统对废铅蓄电池自动拆分，产出的铅泥采用底吹熔炼产出再生铅，板栅铅直接合金化的新工艺。

【关键词】铅蓄电池;再生铅;工艺

一、废铅蓄电池的产生

铅蓄蓄电池根据用途不同，可分为起动机，牵引车，固定式和便携式两类，在正常情况下，铅蓄电池可以重复充电和放电200至1500次，其容量大，放电性能好，价格低，在市场上应用非常广泛。据统计，我国铅蓄蓄电池的产量多年来已超过3000万千瓦时，并以非常快的速度增长。

二、我国再生铅回收处理现状

1.近年来，我国原生铅（矿铅）产业发展迅速，各种新的直接炼铅方法应运而生，如富氧底吹熔炼、ISA熔炼、卡尔多冶炼等，但由于我国再生铅开发和市场较晚，规模较小企业占绝大多数，技术装备落后，普遍存在环境污染和资源浪费问题，与原生矿主导产业的差距越来越大。

2.我国废旧电池回收利用混乱无序。管理不规范、恶性竞争、多管齐下是一个普遍现象。目前，我国有供销系统的物资回收公司、物资系统的物资回收公司、再生铅生产企业、电池行业，以及大量的集体和个人废旧物资采购商。据悉，截至目前，我国还没有专业的铅回收企业和电池企业，已经建立了国家和地区的回收网络，并且整个回收工作是分散的。同时，由于购置渠道多，回收率低，大型再生铅企业原料短缺，设备规模難以实现。尽管本地铅回收厂规模不起眼，但它们的成本低廉且管理方法“灵活”，但它们的存在却给先进的大企业造成困扰。

因此，研究再生铅回收新技术是大势所趋，势在必行。

三、废铅蓄电池再生铅的冶炼工艺

废旧铅酸蓄电池通常是先破碎后分离成栅、铅膏和有机物。这个网格可以简单地重新熔化和调整，形成一个供电池厂重复使用的板。有机材料也可以回收利用。大致可以分为以下两种工艺方法：

（一）火法工艺

首先，废旧铅锑合金是在废旧铅蓄电池脱壳后，再经火熔化得到的;其次，废旧铅蓄电池被打破，栅板和铅膏与废旧铅蓄电池分离，然后铅锑合金和铅金属被火熔化;最后，废旧铅蓄电池被打破，栅板和铅膏被选择，铅膏被脱硫，然后铅合金和铅金属铅被火熔化。

（二）湿法—火法联合工艺

在废铅蓄电池炼铅的过程中，还可以采用湿法—火法联合的方法，通过对铅膏进行湿法脱硫，然后进行火冶炼，不仅降低了冶炼温度，而且减少了铅蒸气和粉尘的产生量，缓和了环境污染。也可以将废铅蓄电池的电池膏与铅精矿组合处理，将熔化后产生的二氧化硫与精矿熔化烟一起输送到硫酸的制造中。

四、废铅蓄电池再生铅生产新工艺

（一）总工艺流程

总工艺流程如图3-1所示。

从图中可以看出，铅化合物、金属、塑料和聚丙烯是由废铅蓄电池在水介质中通过重力分离而产生的。合金产品由金属直接合金化生产，塑料和聚丙烯通过分离和造粒回收。用富氧底吹熔炼法直接生产含硫铅酸盐，通过二次转化和二次吸收工艺回收铅酸盐中的硫，再通过二次转化和二次吸收工艺生产铅的最终产物。具体流程如下：

废铅铅蓄电池由厂外汽车运输，再由皮带机运至CX综合处理系统。该破碎机能有效破碎带壳废电池并将其排出。铅膏、格栅、塑料、聚丙烯等材料可以通过供水压力和粉碎材料各成分的密度和粒径进行分离。

铅膏经过压力过滤，滤液被送至循环罐进行循环利用。滤饼（即铅膏）被送至铅底吹炼炉系统。铅膏与硫化铅精矿和排渣辅助材料混合后，送到氧气底部吹炼炉进行氧化冶炼，生产出初级循环铅和富铅氧化物渣。富集和结块后，富铅氧化物渣被送入高炉冶炼以生产二次铅。将在熔融过程中产生的烟气进行冷却，除尘和净化，然后将在底吹式炉中产生的烟气送入双转化双吸收酸装置，以生产硫酸。尾气达标排放。

（二）分工艺流程

1.自动分离系统

针对国内回收铅分离的现状，河南豫光金铅集团经过调查研究，选用国际先进的意大利CX预处理系统，采用机械操作和物理操作（液压分离）对原料进行全封闭、无污染的处理条件。

经过分类后，由多叶抓斗起重机将其卡在地仓中，通过振动给料机在带式输送机上均匀添加废铅蓄电池，输送至CX综合处理系统破碎机进行破碎。废铅蓄电池由吊车多次运输，过程中由皮带机振动运输，废电解液从废电池中流出，通过沟槽集中在液体收集罐中。

通过水平螺旋振动筛输送机，连续输送至液压分级箱。通过调节高压水泵的供水压力和各部件的密度和粒径差，一部分细颗粒铅膏可通过筛孔进入步进式除膏器，较重的部分（即金属铅格栅）沉入分级箱底部，由螺杆机取出。清洗合格的金属铅格栅经皮带机送至铅合金车间。

2.铅膏熔炼系统

氧气经预处理后送入炉底，与氧浆混合后直接送入炉底，再经鼓风工艺生产的原矿。底吹炉产生粗铅、高铅渣和含SO2烟气的粉尘。粗铅直接送炼厂进行进一步电解精炼;高铅渣送高炉进行还原，产生二次粗铅和电解精炼;含尘烟气送入制酸系统，锅炉冷却后产生硫酸。

3.板栅直接熔炼合金系统

自动分离后，直接在低温下熔化栅极，混合配料制备电池厂所需的合金铅。

结论

通过对国内外铅冶炼工艺的研究，结合多年来铅冶炼工艺的实际经验，铅冶炼中铅污染问题进行了深入研究。提出了一种新型的铅蓄电池自动分离再生工艺。该工艺集成了再生铅工艺和一次铅工艺，实现了废电池的高效分离利用，彻底解决了铅硫回收处理问题。具有安全可靠、环保条件好、处理能力大、综合能耗低的特点。

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（作者单位：重庆春兴再生资源有限公司）