废铅蓄电池铅膏湿法回收制取氯化铅

背景技术

铅是人类使用最早的金属之一，主要用于制造铅蓄电池。铅酸蓄电池具有电压平稳、安全可靠、价格低廉、适用范围广、原材料丰富和回收再生利用率高等优点，被广泛的应用于交通设备和各种电源中。中国目前已经成为世界上最大的铅酸蓄电池生产和出口国，产量约占世界总产量的1/3。铅矿资源日益枯竭，再生铅的回收已经成为实现铅工业可持续发展的必由之路。以氯化铅形式回收废铅蓄电池中的铅的研究越来越多，氯化铅产品广泛用作基准试剂、分析试剂和助焊剂。

由废铅蓄电池铅膏湿法回收铅的工艺研究是当前再生铅回收的重要研究方向。目前研究利用铅膏湿法制备氯化铅的工艺主要有氯盐法，即在HCl-NaCl、HCl-CaCl₂或HCl-NaCl-CaCl₂体系中将铅膏中的铅以氯化铅的形态浸取出来，滤液冷析过滤后得到氯化铅产品。该工艺制取氯化铅具有工艺过程简单，能量消耗低，产品质量好等特点，且CaCl₂的加入可增大氯化铅的溶解度，但由于没有对冷析滤液进行循环使用，从而导致铅回收率低，废液处理量大且易造成铅污染等问题。

制备方法

铅蓄电池中铅膏主要由PbSO₄、PbO、PbO₂和Pb等组成。在盐酸和氯化钠混合溶液中，在加热条件下发生以下反应：

浸取液冷析结晶过滤，滤饼干燥后即为氯化铅产品，滤液中含有大量未析出的氯化铅，需循环使用。为避免滤液循环过程中SO₂的富集对浸取反应效果及产品氯化铅纯度的影响，实验采用加入钙离子将其中的SO₂沉淀出来，从而保证循环过程的正常进行。

(1)铅膏浸取最佳工艺条件：在盐酸配比4:1，液固比为13:1，氯化钠质量百分浓度为24%，反应时间为2.5h，反应温度为70℃的条件下，铅浸出率达到99.3%以上。

(2)析晶过滤工艺：冷却析晶滤液加氯化钙处理后循环使用4次，铅膏中铅回收率从不循环的85.4%增大到98.2%，同时制得的氯化铅产品纯度均大于99.1%，达到了试剂化学纯的要求。

参考文献

[1]王玉,王刚,马成兵,等. 废铅蓄电池铅膏湿法回收制取氯化铅技术的研究[J]. 安徽化工,2010,36(6):24-27. DOI:10.3969/j.issn.1008-553X.2010.06.006.