铅的回收利用

金属铅的回收及重生铅对环境的影响
摘要：冶金过程中产生的含铅废渣及铅酸电池是回收铅的重要来源，我国铅矿资源短缺现
象日益严重，发展再生铅产业可以减少原生铅矿石的开采量，再生铅生产成本比原生铅低38%，铅进入生态系统会严重污染生态平衡，重视铅的回收不仅能节约铅工业的成本，同时
也能对保护环境做出很多的贡献。

关键词：铅回收、铅酸电池、铅冶金
近几十年来，电镀、采矿、制革等许多工业排放的废水、废气不断增加了
环境中铅污染负荷，超出了环境的自净能力，铅是一种对人体有毒的重金属，
含铅废渣的排放破坏生态平衡，影响人们的生活。

再生铅的原料除含铅新料外
还包括废铅酸蓄电池、电缆护套、铅管、铅板及铅制品在加工过程中产生的废碎料等。

然而并非所有的废铅资源都能回收，如电缆护套的使用期限约40年，铅管
约50年，这些废铅都难以回收。

因此目前循环铅的主要来源是车用废铅酸电池，占循环铅原料的80%以上。

汽车用的蓄电池使用期限为3-4年，牵引用的蓄电
池为5-6年，固定用的蓄电池为5-15年，这些蓄电池都有回收的可能性。

1.含铅废渣中铅的回收利用
冶金含铅废杂新料主要是各有色金属冶金和黑色金属冶金烟尘，精炼浮渣
以及制取硫酸锌、生产立德粉等的滤渣，一般将锌、砷、铜提取后的残渣，含
铅在30%～40%，也有因含锌、砷、铟不太高，回收其不经济，但含铅18%～30%，含锌在5%以下，含Ag3%～4%，含铜3%～5%的冶金废杂物料，这些杂料可直接
处理。

铅主要是氧化铅、硫酸铅或硫化铅、铅锑铋合金、金属铅、铅盐等形态
存在。

含铅冶金废杂物料的处理，要视其物料中所含的有价金属成分而决定采用
何种工艺流程，若物料含砷含锌均高达18%以上，提取铅之前，必须脱砷和脱锌。

因为火法熔炼高砷、高锌物料，由于砷易于铁结合，产生大量的黄渣，致
使火法熔炼难以进行作业，并影响金属的回收率。

冶金废杂物料脱砷、脱锌后，物料中铅含量18%～ 40%，含铜3%～5%，含
铋3%～4%，含锡2%～6%，含锑0.5%～2%，还有少量的铟及镓和金、银等，并
且以硫酸盐或氧化物、硫化物等形态存在，根据上述原料特性，选择技术上可行，经济上合理，既环保、污染少，又简易、消耗少的清洁生产流程处理该原
料是优先之举。

目前，国内含铅废料的处理均采用传统工艺，即湿法冶金与火法冶金或两
者兼而有之。

根据原料中金属元素特性，有部分有价元素经火法冶炼富集于烟
尘中以金属氧化物、少量的以硫酸盐或金属硫化物存在，另外湿法冶金产出的
滤渣和酸泥是以硫酸盐、硅酸盐、铁酸盐、硫化物等混合物为主，成分非常复杂，因此，不同的化合物或盐类等用不同的方法处理。

湿法：
各种湿法处理脱铜、锌、砷的含铅渣、铅铋渣或各种铅泥、硫化铅滤饼、
蓄电池沿栅板、铅泥以及其他含铅物料，它们是以硫酸铅、氧化铅、过氧化铅、硫化铅或金属铅状态存在，因此，在对于硫化物铅、金属铅在湿法处理前，必
须在350～400℃下，进行焙烧氧化处理，使其成为氧化态存在，才能进行浸出。

浸出剂应根据物料中的铅赋存状态，可用铅粉、Na
2CO
3
、(NH
4
)
2
CO
3
或SO
2
进行还
原浸出。

通过转换可获得PbCO
3
沉淀，经过滤得碳酸铅，将此碳酸铅用硅氟酸或硝酸溶解得到硅氟酸铅或硝酸铅，根据需要可以来制造电铅、氧化铅或三盐基硫酸铅产品。

火法：
各种含铅废杂物的物理规格，化学成分是千差万别的，不论采用何种火法冶炼工艺，均必须对炉料进行准备，即化学成分、粒度等应大致均匀，有利于作业，若采用卡尔多炉或奥氏麦特炉等，粉状、粒状、块状熔炼均可以，将物料直接加入熔炼炉炼产出金属、炉渣和烟气。

若用传统的鼓风炉熔炼，则应用块料且应脱锌、脱砷、脱硫，因此，就要将物料进行焙烧，由于许多含铅烟尘及其他物料不含砷或少量硫，则可直接压
团制成球团焙烧，但要有一定的强度，才能进炉熔炼。

压团制球团可以用压团
机或制砖机进行，而烧结则可用烧结床（土法）、烧结锅或烧结机等进行烧结。

烧结机对原料的适应性大，烧结过程中，物料的性质对烧结过程十分重要，
根据熔炼渣型需要，在物料中应有一定的铁、硅、钙。

铁以Fe
2O
3
存在，SiO
2
、
CaCO
3
在高温下对于硫酸盐起到分解的作用。

2.废铅酸蓄电池回收
再生铅原料 85 %以上来自废蓄电池 ,蓄电池的报废年限为 2～3 年，因此
废铅蓄电池是再生铅的主要原料，其中的铅除金属外还含有不同数量的Pb0、
Pb0、PbS0，因此其再生过程较为复杂．目前国内外主要采用火法和湿法回收铅。

与火法相比，湿法具有能耗低，环境效益好等优点。

铅蓄电池目前还是机动车、船舶等不可缺少的动力能源。

由于腐蚀、钝化
等原因，铅蓄电池在使用了2—4年后即不能再用。

我国每年从车、船上替换下来的报废铅蓄电池数量约有3O万个，每年以7％的速度增加。

如何更好地将废
旧铅蓄电池中的有用物质回收利用，不仅关系到保护国家重金属资源，也符合
保护环境，发展循环经济的国家可持续发展的战略方针。

制造铅蓄电池的基本
原料是金属铅和硫酸。

在生产和使用铅蓄电池的过程中，通过一系列化学反应
在电池板上形成了铅化合物，主要有氧化物如氧化铅、二氧化铅和铅盐如硫酸
铅等。

回收的目的即是将这些金属和金属化合物经过适当处理再作为铅产品利用，从综合统计看，再生铅的费用只相当于从原生矿开采冶炼费用的1／3，所
以有重要意义。

由于蓄电池中铅是有毒物质，因此在回收蓄电池时要先在安全环境中对蓄
电池进行拆解、破碎和分选，在冶炼之前，必须用一种或几种技术将蓄电池破碎。

最普通的方法是先锤碎，锤碎的物料在破碎机中破碎。

现代蓄电池的破碎、分拣及分选过程是将铅分成金属、氧化物和硫酸盐等。

在中等发达国家主要采用锯切预处理技术,是将废铅蓄电池在低速锯床上
解体，取出极板,该技术与鼓风炉对物料的要求相应；在发展中国家，大部分只是进行手工解体，去壳倒酸等简单的预处理分解，劳动强度大，污染严重。

而
在发达国家主要采用机械破碎分选并进行脱硫等预处理 ,具有代表性的有两种 ,意大利 Engitec 公司开发的 CX破碎分选系统和美国 MA 公司开发的MA 破碎分选系统 ,其工艺是根据废铅蓄电池各组份的密度与粒度的不同 ,将其分开 ,分为橡胶、塑料、废酸、铅金属、铅膏等几大部分 ,然后分别回收利用。

其工艺流程如下图所示。

蓄电池中含铅泥废料最多的是栅板。

收集进行处理时采用球磨的方法，并
同时加入碳铵，使物料的PbSO
4转化为PbCO
3
，然后在600℃温度下煅烧，使其
中的PbO
2
转化为PbO，再用硅氟酸浸出，得硅氟酸铅溶液生产电铅或其他化工产品。

废铅蓄电池作为回收铅的主要二次原料，其回收利用具有较强的经济效益与环境效益。

与火法回收方法相比，湿法回收铅具有不污染或基本上不污染环境，设备、工艺简单，操作方便，金属回收率高，生产费用低，规模大小皆宜等优点。

碳酸盐--氧化铅还原--电积系的全湿法处理废蓄电池提取高纯铅的工艺，目前已在国内外获得工业应用。

盐酸食盐溶液浸出--电积工艺以及铅膏直接电解工艺也从实验室研究进入到工业应用中。

3. 铅的回收对环境的意义
在汽车、船舶等需要大量使用铅蓄电池产业发展快速的今天，回收铅不仅能为工业节约资源与成本，更是在环境日益恶化的今天必须关注的大事，近两年来，中国的精炼铅产量迅速增加，从2002年开始超过美国成为世界第一大精炼铅生产国。

2004年精炼铅产量进一步增加到181.19万吨，占当年世界精炼
铅产量的25.0%。

与1994年相比，精炼铅产量的增加幅度达287.24 %，为世界精炼铅产量增长速度最快的国家。

大量的铅矿被冶炼成铅产品，然而与发达国
家相比，我们国家重生铅的比例却落后很多，被废弃的铅进入土壤污染河流、
损坏土质。

蓄电池回收及处理是重生铅的关键环节，发达国家对废铅酸蓄电池的回收
利用和管理有一套严格的程序，它是靠法律系统做保证的。

通常废铅酸蓄电池
的回收利用包括以下的主要步骤：
收集。

通常先由车主将废蓄电池从汽车上拆下，再送到汽车服务站，在服
务站用旧废铅酸蓄电池换新电池。

从服务站将旧蓄电池送电池处理站，在这里
旧蓄电池被解体，或直接将旧蓄电池送回收厂处理
运输。

铅是有毒物质，故蓄电池的运输必须按有毒物质对待，在运输过程
中要防止蓄电池的破损和漏酸。

贮存。

在室内或室外贮存旧蓄电池时，必须贮存在无反应、不透水的地面上，防止铅和酸污染环境。

剩下的就是铅的回收，蓄电池含汞的问题能被解决，然而在市场的主导下，铅的廉价及其优秀的特性使得很难电池能够做到不含铅，铅重生需要得到更多
关注。

4. 总结
铅是在生活中被使用最广泛的重金属之一，在资源日益分化的社会，回收
铅不仅能为持续社会节约很多产能，更能为我们的生活减少一份担忧。

参考文献
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