碱性体系浸出废铅膏中的铅

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1、doi：10.3969/j.issn.1007-7545.2018.05.003碱性体系浸出废铅膏中的铅颜游子，黄魁，刘恒毅，冯水清，朱坤，董海丽（广西大学资源环境与材料学院，南宁530004）摘要：利用碱性体系浸出废铅膏中的铅，分别探究了浸出时间、温度、NaOH浓度及固液比对铅浸出的影响。在单因素最佳条件下，通过Box-Behnken响应面优化探究了这4种因素对铅浸出的交互影响，经验证试验得到最佳浸出条件，并对最佳条件下浸出后的剩余固体做检测分析。结果表明，铅的最佳浸出条件为：浸出时间33min、浸出温度75℃、NaOH浓度7mol/L、固液比43(g/L)；最佳条件下的铅浸

2、出率为56.35%，浸出浓度为17.33g/L，浸出后剩余固体主要为PbO2，可回收提纯后直接利用。关键词：碱性体系；铅膏；Box-Behnken响应面优化中图分类号：TF812;X705文献标志码：A文章编号：1007-7545（2018）05-0000-00LeadLeachingfromSpentLeadPastewithAlkalineMediumYANYou-zi,HUANGKui,LIUHeng-yi,FENGShui-qing,ZHUKun,DONGHai-li（SchoolofResources,EnvironmentandMaterials,GuangxiUn

3、iversity,Nanning530004,China）Abstract：Alkalinemediumsystemwasusedtoleachleadfromspentleadpaste.Effectsofleachingtime,temperature,NaOHconcentration,andratioofsolidtoliquid(S/L)onleadleachingefficiencywereinvestigated.TheinteractionsofthesefourfactorstodissolveleadionicwereinvestigatedthroughB

4、ox-Behnkenresponsesurfaceoptimizationexperiment.Theresultsdemonstratethatleadleachingrateis56.35%withleadconcentrationof17.33g/Lundertheoptimumconditionsincludingleachingtimeof33min,leachingtemperatureof75℃,NaOHconcentrationof7mol/L,andS/L=43g/L.TheremainingsolidsaremainlyPbO2,whichcanbeused

5、directlyafterpurification.Keywords：alkalinemedium;leadpaste;Box-Behnkenresponsesurfaceoptimization虽然新型电池如锂电池等在近年得到了快速发展，但是铅蓄电池由于其经济性、电压稳定性、技术成熟、寿命长等特点，目前及今后很长一段时间仍会被广泛应用于交通、通信基站等领域[1]。而大量的铅蓄电池使用后必将产生大量的废旧铅蓄电池，废旧铅蓄电池主要由电解液(11%~30%)、板栅(20%~30%)、铅膏(30%~40%)和外壳(22%~30%)组成[2]，通过日晒雨淋与腐蚀，外壳破裂，铅膏等物质

6、就会暴露，其中的铅及铅化合物进入环境，会引起土壤及水污染，从而影响人类健康[3-4]。而铅膏作为铅蓄电池的主要组成部分，其主要成分为PbSO4(~60%)、PbO2(~28%)、PbO(~9%)、Pb(~3%)[5-6]，铅含量很高，有很高的回收利用价值，是废铅膏回收利用的重点；同时由于其组分的复杂性，也是废铅膏回收利用的难点。目前，回收处理铅膏分为火法冶炼、湿火联用及湿法冶炼。典型的火法冶炼有基夫赛特炼铅工艺、富氧炼铅工艺、QSL炼铅工艺、卡尔多炉炼铅工艺等，火法冶炼工艺简单，但由于PbSO4熔点高，完全分解所需温度在1300℃以上[7]，高温会产生大量SO2，同时造成大量的

7、铅挥发损失并形成污染性的铅尘。湿火联用是先将铅膏进行脱硫预处理，其中最典型的是将铅膏中的铅都转化为PbCO3[8-9]，而SONMEZ[10]及杨家宽[11-13]等将铅膏转化为Pb(C6H6O7)·nH2O，郭光辉等[14]将铅膏转化为PbC2O4，然后再通过较火法相对低的温度焙烧生成PbO，但是湿火联用并不能从根本上解决铅尘的问题。而湿法冶炼通常采用先浸出后电解沉积的工艺，它不但能解决铅尘问题，还能得到更高纯度的铅；电解沉积前对铅膏的有效浸出能大大提高电解效率、降低电解能耗，是湿法冶炼铅