铅酸蓄电池中铅泥回收处理技术研究
退役铅酸蓄电池铅膏回收策略及研究进展
第15卷第2期2024年4月有色金属科学与工程Nonferrous Metals Science and EngineeringVol.15，No.2Apr. 2024退役铅酸蓄电池铅膏回收策略及研究进展裴启飞1， 卢文鹏1， 邓蓉蓉2， 高明远2， 张启波*2（1.云南驰宏锌锗股份有限公司，云南 曲靖655011； 2.昆明理工大学冶金与能源工程学院，昆明 650093）摘要：推动再生铅产业的高质量发展，是铅资源实现生产-消费-再生良性循环的重要保障，缓解铅资源枯竭的同时，有效降低铅的生产成本和改善环境污染，对促进铅工业可持续发展具有重要的战略意义。
本文概述了近年来铅酸蓄电池铅膏回收的最新研究进展，基于铅酸蓄电池的资源特点和再生产品的经济效益，详细总结了以金属铅、氧化铅、硫化铅及功能性铅基材料为目标的回收工艺技术，重点分析了不同铅产品回收方法的优缺点及需注意的关键环节。
结合铅产业链的下游应用，介绍了废铅酸蓄电池再生产品在电池及传感器等领域的应用。
最后从实际应用角度出发，展望了未来废铅酸蓄电池铅膏回收及再生铅产品的发展方向。
关键词：铅酸蓄电池；回收；金属铅；氧化铅；硫化铅；含铅电池材料中图分类号：TF812 文献标志码：ARecent advances in recovery strategies of lead paste fromretired lead-acid batteriesPEI Qifei 1, LU Wenpeng 1, DENG Rongrong 2, GAO Mingyuan 2, ZHANG Qibo *2（1. Yunnan Chihong Zn & Ge Co.， Ltd.， Qujing 655011， Yunnan ， China ；2. Faculty of Metallurgical and Energy Engineering ， KunmingUniversity of Science and Technology ， Kunming 650093， China ）Abstract: Promoting the high-quality development of the recycled lead industry is not only an essential guarantee for lead resources to enter a virtuous cycle of manufacture-expense-regeneration but also a vital strategy to alleviate the depletion of lead resources, effectively reduce production costs, and alleviate environmental pollution, which is of a great strategic significance for the sustainable development of the lead industry. This paper reviewed the latest research progress on lead recovery from spent lead acid battery paste. Based on the resource characteristics of lead-acid batteries and the economic benefits of recycled products, the new recycling technologies targeting metal lead, lead oxide, lead sulfide, and functional lead-based materials were summarized in detail. It also introduced the advantages, disadvantages, and critical links of recovery methods for different lead products, and then presented the applications of recycled products in the field of batteries and sensors, combining the downstream applications of the lead industry chain. From actual application perspectives, the future development direction of recovery and regeneration lead products from the waste lead paste has finally been prospected.Keywords: lead-acid battery ； recycling ； lead metal ； lead oxide ； lead sulfide ； lead-containing battery materials收稿日期：2023-04-18；修回日期：2023-06-13基金项目：国家自然科学基金资助项目（21962008）通信作者：张启波（1984— ），博士，教授，博士生导师，主要从事电化学冶金方向研究。
废铅酸蓄电池处理及再生铅生产技术
03
再生铅生产：电解、精炼、铸造、加工
04
废电池回收利用的意义：减少环境污染，节约资源，降低生产成本
铅资源节约
废铅酸蓄电池处理及再生铅生产技术可以减 少铅资源的浪费，提高铅资源的利用率。
废铅酸蓄电池处理及再生铅生产技术可以降 低铅污染，保护环境。
废铅酸蓄电池处理及再生铅生产技术可以降 低生产成本，提高经济效益。
03 处理技术应采用节能、环保、 高效的工艺，降低能耗和资 源消耗。
04 处理技术应具备较高的回收 率，提高资源利用率，降低 生产成本。
原料预处理
废铅酸蓄 电池拆解： 分离电池 外壳、电 极、电解 液等
铅膏分离： 将电极中 的铅膏与 塑料、橡 胶等杂质 分离
铅膏熔炼： 将铅膏熔 炼成铅锭
铅锭精炼： 去除铅锭 中的杂质， 提高铅锭 的纯度
产品质量控制
01 原料控制：严格筛选废铅酸蓄 电池，确保原料品质
02 工艺控制：优化生产工艺，提 高产品质量稳定性
03 设备控制：定期维护生产设备， 确保生产过程稳定
04 检测控制：加强产品质量检测， 确保产品符合标准要求
废电池回收利用
01
废电池回收：收集、分类、运输、储存废电池
02
废电池处理：破碎、分选、冶炼、精炼
铅锭储存： 将精炼后 的铅锭储 存，供再 生铅生产 使用
01
02
03
04
05
冶炼工艺
01
火法冶炼：利用高温将废铅酸蓄 电池中的铅氧化物还原成金属铅
03
熔融还原法：将废铅酸蓄电池中 的铅氧化物在高温下熔融，然后 进行还原
02
湿法冶炼：利用酸液溶解废铅酸 蓄电池中的铅氧化物，然后进行 电解还原
从废铅酸蓄电池中回收高纯度硫酸铅的方法
从废铅酸蓄电池中回收高纯度硫酸铅的方法废铅酸蓄电池是一种常见的废弃电子垃圾，其中含有大量的铅酸盐，特别是硫酸铅。
回收废铅酸蓄电池中的高纯度硫酸铅对环境保护和资源利用具有重要意义。
本文将介绍一种常见的废铅酸蓄电池回收方法，以及其中涉及的工艺步骤和注意事项。
1. 废铅酸蓄电池回收方法的选择废铅酸蓄电池回收方法主要有两种：湿法回收和干法回收。
湿法回收是指将废铅酸蓄电池中的硫酸铅溶解在水溶液中，经过一系列的处理步骤得到高纯度的硫酸铅溶液；干法回收则是将废铅酸蓄电池中的硫酸铅通过高温熔融得到高纯度的硫酸铅。
根据实际情况和需求，选择合适的方法进行回收。
2. 湿法回收方法湿法回收方法是目前应用较广泛的废铅酸蓄电池回收方法。
具体步骤如下：(1) 废铅酸蓄电池的拆解：将废铅酸蓄电池进行拆解，将正负极板和分隔膜等组件分离。
(2) 酸洗：将正负极板通过酸洗处理，去除表面的铅酸盐沉积物。
(3) 硫酸铅溶解：将经过酸洗处理的正负极板放入硫酸铅溶液中，使其溶解成硫酸铅溶液。
(4) 过滤和沉淀：对溶液进行过滤和沉淀，去除杂质和固体颗粒。
(5) 结晶：通过蒸发水分或者加入结晶剂进行结晶，得到高纯度的硫酸铅晶体。
(6) 干燥和包装：对得到的硫酸铅晶体进行干燥处理，并进行包装，以便后续的储存和运输。
3. 干法回收方法干法回收方法适用于大规模的废铅酸蓄电池回收，具体步骤如下：(1) 废铅酸蓄电池的破碎：将废铅酸蓄电池进行破碎，得到颗粒状的废料。
(2) 熔融处理：将废料放入高温炉中，进行熔融处理。
在高温下，硫酸铅会熔融并分离出来。
(3) 分离和冷却：将熔融的硫酸铅进行分离，通过冷却得到高纯度的硫酸铅。
(4) 过滤和沉淀：对硫酸铅进行过滤和沉淀，去除杂质和固体颗粒。
(5) 干燥和包装：对得到的硫酸铅进行干燥处理，并进行包装，以便后续的储存和运输。
4. 注意事项在废铅酸蓄电池回收过程中，需要注意以下事项：(1) 安全操作：回收过程中需要采取安全措施，避免接触到有毒物质和腐蚀性溶液。
废旧电池回收处理处置技术
废旧电池回收处理处置技术摘要：近年来，废旧电池对环境的影响成为日益凸显的重大民生问题。
废旧电池的合理处置及再生利用越来越受到人们的极大关注。
我国目前尚缺乏废旧电池的高效回收途径，需加快将可研成果转化为规模化生产的速度，加强废旧电池回收技术的工业研究。
同时指出废旧锂离子电池的回收处理处置将是未来一段时间内科研及市场化运作的重点方向。
关键词：废旧电池；回收处理处置；研究进展1、废旧铅酸蓄电池的回收处理处置技术废旧电池包括一次性普通干电池（锌锰电池）、镉镍/氢镍电池、铅电池、锂电池等。
不同种类废电池对于环境的污染差别大，相对应的处置及再生利用技术也不同。
一般来讲，废电池需要经过破碎预处理以及分选处理，分选出各部件。
主要包括：电池活性物质、集流体/板栅、隔膜、外壳及附属件、电解液等。
其中重点对电极活性物质中的有价金属进行回收利用。
以下就国内外废旧铅酸蓄电池回收处理处置技术进行综述及探讨。
目前，废旧铅酸蓄电池回收以火法熔炼为主，其处理工艺流程有以下几种：1、废铅蓄电池经去壳倒酸等简单处理后，进行火法冶炼，得到铅合金；此工艺已经不符合环保要求被淘汰。
2、废铅蓄电池经破碎分选后分出金属部分和铅膏部分，二者分别进行火法冶炼，得到铅合金和精铅。
3、废铅蓄电池经破碎分选后分出金属部分和铅膏部分，铅膏部分脱硫转化，然后再分别进行火法冶炼，得到铅合金和纯铅。
4、废铅蓄电池经破碎分选后分出金属部分和铅膏部分，铅膏部分脱硫转化为PbCO3或PbO，经酸溶，通以直流电，Pb2+在阴极沉积得金属铅，一般可产1号铅。
金属部分可熔铸阳极精炼或调整成分铸成铅基合金。
所采用的熔炼设备有如下几种：1、反射炉：反射炉熔炼技术是以煤或天然气为燃料，以碳酸钠、生石灰和铁屑为辅助原料，采用反射炉作为熔炼设备对PbSO4、PbO2、PbO 进行高温还原的熔炼技术。
该技术操作简单、投资少、适应性强。
其缺点是环境污染重、能耗高，生产率和热效率较低，且是间断作业，不易实现自动化控制。
铅酸蓄电池废电解液中铅的净化技术实验研究
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3. 吸附动力学研究表明，天然沸石对废电解液硫酸中铅的吸附初期由膜扩散控 制步骤，待液膜消失后，颗粒扩散为控制步骤。沸石的吸附过程满足二级动力学方 程，动力学常数为 2.5166。
4. 吸附热力学研究表明，天然沸石对废电解液硫酸中铅的吸附过程满足 Langmuir 等温方程，不同初始浓度、不同温度吸附过程的△Gads 及焓变均为负值， 吸附过程为放热过程且可以自发进行。
华中科技大学硕士学位论文
监管体系，为有效控制重金属污染奠定坚实基础。 因此，清洁、合理地回收废铅酸蓄电池中的铅和废电解液硫酸，对实现铅工业
的可持续发展和有效保护环境具有极其重要的意义。
1.2 国内外研究现状
目前，国内外对含铅硫酸废液的去除方法主要有中和沉淀法与资源化利用法， 中和沉淀主要包括碱、碳酸盐沉淀，硫化物沉淀及混凝沉淀等。这些中和沉淀方法， 实际上是将重金属铅转移到沉淀物中，而含有重金属铅的沉淀物是一种危险性固体 废物。因此，中和沉淀方法虽然使废水得到了净化，但同时也产生了二次污染物— —危险性含铅固体废物；资源化利用法则主要包括吸附法(沸石、活性炭、高岭土等)， 膜过滤法（扩散渗析、超滤、微滤、钠滤、反渗透），电渗析法，氧化还原法，离子 交换法等[3-5 ]。这些方法既可以回收铅，也可以回收浓度不同的硫酸。但是，在含铅 酸废液进行资源化回收净化处理过程中，均需调节含铅废硫酸溶液的 pH，再结合其 他物理化学方法，才能够达到最佳净化效果。文献中有大量调节含铅废硫酸溶液的 pH 至中性条件后，去除重金属铅的技术方案及特性研究。主要包括以下几个方面：
废铅酸电池铅膏回收技术的研究进展
研究方法
废铅酸电池铅膏回收技术的研究方法包括传统的方法和现代的研究手段。传 统方法主要包括文献调研和实验研究，通过查阅相关文献了解该领域的前沿技术 和研究成果，结合实验研究对不同方法的回收效果进行比较和分析。现代研究手 段包括问卷调查、实地调研和数值模拟等，问卷调查和实地调研可了解实际应用 中的问题和需求，数值模拟可对工艺流程和操作参数进行优化设计。
废铅酸电池铅膏回收技术的研究进 展
01 引言
03 技术创新
目录
02 研究现状 04 工艺流程
05 研究方法
07 结论
目录
06 风险与挑战 08 参考内容
引言
废铅酸电池是一种常见的有害废弃物，其中含有对环境和人类健康有害的铅、 镉等重金属。铅膏是废铅酸电池中的主要成分，具有较高的回收价值。随着环境 保护意识的增强和资源的日益稀缺，废铅酸电池铅膏回收技术的研究和应用越来 越受到。本次演示将围绕废铅酸电池铅膏回收技术的研究进展进行综述。
结论
废旧铅酸电池的回收利用对于环境保护和资源的再利用具有重要意义。通过 对废旧铅酸电池进行正确的回收、处理和再利用，可以避免有害物质对环境和人 体健康的危害，同时也可以节约资源，推动可持续发展。因此，我们每个人都应 该积极参与到废旧铅酸电池的回收利用中来，通过正确的途径将废旧铅酸电池交 到专业的回收机构进行处理和再利用。让我们共同为保护环境、节约资源、促进 可持续发展做出贡献！
为应对这些风险和挑战，建议采取以下措施：加强环境污染监管，确保处理 过程中产生的污染物得到有效治理；加快新型回收技术的研发和应用，提高技术 的可行性和可靠性；加强政策支持，提高废铅酸电池的回收率和资源再利用率， 降低处理成本。
结论
综上所述，废铅酸电池铅膏回收技术的研究取得了一定的进展，但仍存在诸 多挑战和问题。在未来的研究中，应以下几个方面：深入研究和优化新型回收技 术，提高回收效率和降低环境影响；加强实际应用和推广，促进废铅酸电池的资 源化和无害化处理；加强政策支持和社会宣传，提高公众对废铅酸电池回收利用 的认识和重视程度。通过多方面的努力，推动废铅酸电池铅膏回收技术的可持续 发展，实现资源的有效利用和环境保护的双赢目标。
废旧铅酸蓄电池温法回收铅工艺探讨
阴极 ：Ｐ ｂ Ｓ Ｏ４ ＋ ２ ｅ 一 － － ＊ Ｐ ｂ ＋ Ｓ Ｏ４
放 电过程 ：负极 ：Ｐ ｂ ＋ Ｓ Ｏ ４ ２ － ２ ｅ － － － ￣ Ｐ ｂ Ｓ Ｏ ４
正极 ：Ｐ ｂ Ｏ２ ＋ ４ Ｈ ＋ Ｓ Ｏ４ ￣ － ＋ ２ ｅ 。 － － － ￣ Ｐ ｂ Ｓ Ｏ４ ＋ ２ Ｈ２ Ｏ
关 键 词 ：废 旧铅 酸 蓄 电 池 电 解 沉 积 湿 法 冶 金 铅 回收
前 言
响环境大气 、损害人体健康 ，同时会消耗很大 的 能源 ，锑、铅 回收率 也不如人意 。而湿法冶金处
理 废 旧铅 酸 蓄 电池 不 仅 能 得 到 高 纯 度 的 铅 ， 也 不
随着人类社会 的迅速发展 ， 铅 酸 蓄 电 池 的 需
池隔板和外 壳。 铅 酸 蓄 电池 有 充 电、放 电两 个 可 逆 过 程 ，总 反应 式为 ：
ＰｂＳＯ４ ＋Ｐｂ ＋２ Ｈ２ ＳＯ４ ＂ －２ＰｂＳＯ４ ＋２ Ｈ２ ０
充 电过 程 ：阳 极 ：Ｐ ｂ Ｓ Ｏ ４ ＋ ２ Ｈ２ ０— ２ ｅ 一 － － － ￣ Ｐ ｂ Ｏ２
＋４ Ｈ ＋ＳＯ４ ‘
２ ０ １ ６年第 １ １ 期
废 旧铅 酸 蓄电池 温 法回收铅 工艺探讨
株 洲 冶 炼 集 团股 份 有 限公 司技 术 中心 匡立 春
摘要 ： 废 旧 铅 酸 蓄 电 池 是 再 生 铅 的 主 要 原 料 ，含 铅 ７ ０ ％ 一 ８ ０ ％ ，其 湿 法 回收 工 艺 大 体 可 归 结 为 铅 膏 脱 硫 转化 一 还 原 浸 出一 电解 沉 积 、 铅 膏 直 接 浸 出一 电解 沉 积 和 铅 膏 直 接 电解 沉 积 工 艺 。 文 章 主 要 介 绍 各 种 湿 法 冶 金 处 理 废 旧铅 酸 蓄 电池 回收 金 属 铅 的 冶 炼 工 艺 。
铅酸电池回收技术方案选择
铅酸电池回收技术方案选择铅酸电池是一种常见的蓄电池，广泛应用于汽车、UPS电源、太阳能电池组等领域。
然而，铅酸电池的回收处理一直是一个环保和资源利用的难题。
本文将探讨铅酸电池回收技术方案，并就其优劣进行分析，为环保部门和相关企业提供参考。
一、传统回收技术方案1.粉碎与分离法：传统的回收技术方案是将废旧铅酸电池进行粉碎和分离处理。
首先将电池外壳剥离，然后进一步细碎、破碎电池，分离铅板、硫酸液和聚丙烯等物质。
这种回收技术方案成本较低，但产生的环境污染严重，对人体有害，并且回收效率低，资源利用率不高。
2.熔炼法：熔炼法是目前较为常见的一种回收技术方案。
废旧铅酸电池先进行粉碎和分离，然后将分离后的铅板熔炼成铅锭，再利用铅锭生产新的铅酸电池。
这种方案能够实现铅的高效回收，但却存在着能耗高、污染严重、操作复杂等问题。
二、新型回收技术方案1.液相还原法：液相还原法是一种新型的铅酸电池回收技术方案。
该技术主要通过化学反应将铅酸电池中的铅板还原为纯铅，并通过物理分离的方式将硫酸液、聚丙烯等物质分离出来。
这种方案具有能耗低、不产生二次污染等优点，但还需要进一步实验和推广应用。
2.静电分离法：静电分离法是一种基于静电原理的回收技术方案。
废旧铅酸电池经过粉碎和分离后，通过静电分离装置将铅板、粉末、硫酸液等物质分离出来。
这种方案具有不产生化学废物、高效回收、资源利用率高等优点。
但由于所需设备较为复杂，成本较高，需要进一步的技术改进和工程实践。
三、技术方案选择分析与展望传统回收技术方案简单粗暴，成本低廉，但在环保和资源利用方面存在很大问题；新型方案虽然具有更好的环保性能和资源利用效率，但技术成熟度较低，存在推广应用难题。
因此，在选择铅酸电池回收技术方案时需要综合考虑成本、环保、资源利用等因素。
在当前条件下，可以采用多种技术方案的组合应用，例如采用粉碎与分离法将废旧电池初步处理，然后利用液相还原法进行铅的回收，最后再使用静电分离法对其他材料进行分离处理。
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气污 染 、铅 泥 中铅 的回 收率 以及 能耗 等 问题 都是 铅 泥 回收处理 技 术 关 注 的重点 。 并对各 种 工 艺
的优 缺 点进 行 了分析 ，为 企业 回 收处理 铅 泥在 采 用处理 方 面提 供 了依据 。
关键 词 ：废 铅 酸 电池 ；火法 冶炼 ；湿法 冶金 ；再 生铅 ；回收技 术 ；铅 泥
０ 前言
随 着 石 油资 源 日渐短 缺 、环 境污 染 Ｅ ｔ 益严 重 ， 铅 酸 电池 为 交通 工具 供 给 清洁 化 能 源 的优 势 已经 显
以上 来 自废 铅酸 电池 。但 是 ， 由于废 旧铅酸 电池 中
含有 铅重 金属 和酸 性 电解液 ［ １ － ２ ］ 等 有毒 有害物 质 ，回 收处 理不 当就 很 容 易造成 资 源浪 费和 新 污染 物 的产 生 ，将对 生 态和 人体 健康 造 成严 重威 胁 。因此 ，废 旧铅酸 电池这 种 能源 的使 用 与发 展颇 受非 难 。 由于 铅 进入 人 体 ，就 会损 害神 经 系统 、骨 骼和 肾脏 ，各 国都十 分 重视 废铅 酸 电池 回收 和再 生 铅 的生产 ，各 国企业 已经进行 了多年 的循环 再利 用 工作［ ３ 。 中国 也 已将 废铅 酸 电池 列为 危 险废 物 ，要 求各地 环 保部
ｄ ｉ ｓ ａ ｄ ｖ ａ ｎ ｔ ａ ｇ ｅ ｓ ｏ ｆ ｅ ａ ｃ ｈ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ， ａ ｎ ｄ ｐ ｒ ｏ ｖ ｉ ｄ ｅ ｄ ａ ｒ ｅ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｃ ｅ ｔ ｏ ｒ ｅ ｃ ｙ ｃ ｌ ｅ ｌ ｅ ａ ｄ ｐ ａ ｓ ｔ ｅ ．
ＨＡＮ 、 ｒ ｅ — ｂｉ ｎ
（ Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃ ｓ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ， Ｂ ｅ ｊ ｉ ｉ ｎ ｇ １ ０ ０ ８ ４ ０ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
铅 酸蓄 电池 中铅 泥 回收 处理 技 术研 究
韩 业斌
（ 中 国电子 工程 设计 院 ，北京 １ ０ ０ ８ ４ ０ ）
摘 要 ：本文介 绍 了废 铅 酸 电池 处理 现 状 。对 目前 国 内外铅 泥 的处 理技 术一 火 法冶 炼工 艺 、湿 法
冶 炼 工 艺 以及 转 化 为化 工 产 品 等工 艺进 行 了研 究 ，结 果表 明 ：Ｓ Ｏ 酸性 气体 、挥 发性 铅 尘等 大
ａ ｉ ｒ ， ｒ ｅ ｃ ｏ ｖｅ ｒ ｙ ｒ ａ ｔ ｅ ｏ ｆ ｌ ｅ ａ ｄ ｉ ｎ ｌ ｅ ａ ｄ ｐａ ｓ ｔ ｅ ａ ｎ ｄ ｅ ｎ ｅ ｒ ｇ ｙ ｃ ｏ ｎｓ ｕ ｍｐ ｔ ｉ ｏ ｎ． Ｔｈｉ ｓ ｐａ ｐ ｅ ｒ ａ ｎ ａ ｌ ｙｚ ｅ ｄ ｔ ｈ ｅ ａ ｄ ｖａ ｎｔ ａ ｇｅ ｓ ａ ｎｄ
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中图分类号 ：Ｔ Ｍ９ １ ２ ． ９
文献标识码 ：Ａ
文章编号 ：１ ０ ０ ６ — ０ ８ ４ ７ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ５ — ２ ０ ９ —Байду номын сангаас０ ４
Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｏ ｎ ｒ ｅ ｃ ｙｃ ｌ ｉ ｎｇ ａ ｎｄ ｔ ｒ ｅ ａ ｔ ｍｅ ｎｔ ｔ ｅ ｃ ｈｎｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｏ ｆ ｌ ｅ ａ ｄ ｐａ ｓ ｔ ｅ ｏ ｆ ｌ ｅ ａ ｄ－ ａ ｃ ｉ ｄ ｂａ ｔ ｔ ｅ ｒ ｙ