隨著豫光金鉛72萬(wàn)噸/年廢鉛酸蓄電池回收網(wǎng)絡(luò)體系的逐步完善，廢鉛酸蓄電池產(chǎn)出的硫酸電解液也隨之增多，河南豫光金鉛股份有限公司擁有36萬(wàn)噸/年的廢鉛酸蓄電池自動(dòng)拆解生產(chǎn)線(xiàn)，年產(chǎn)出電解液約2萬(wàn)方，采用中和法處置會(huì)產(chǎn)出大量污泥，處理費(fèi)用昂貴。

筆者通過(guò)對(duì)廢鉛酸蓄電池電解液成分的化驗(yàn)分析、凈化處置、為硫酸電解液酸浸制造納米氧化鋅進(jìn)行了試驗(yàn)摸索和工藝條件的可行性論證，找到了一套有效地處理廢鉛酸蓄電池電解液的工藝方法。該工藝降低了廢鉛酸蓄電池硫酸電解液的綜合處置費(fèi)用，且無(wú)污染，保護(hù)環(huán)境。

電解液處置工藝研究

廢舊鉛酸蓄電池電解液成分分析

工藝設(shè)計(jì)

目前公司對(duì)鉛熔煉系統(tǒng)產(chǎn)出的次氧化鋅采用硫酸浸出法和碳酸鈉中和法生產(chǎn)納米氧化鋅，該工藝采用公司自主研發(fā)的烘干爐窯設(shè)備生產(chǎn)的納米氧化鋅粒徑小，活性高，比表面積大。筆者通過(guò)對(duì)廢鉛酸蓄電池電解液靜置除雜后能否在豫光金鉛的納米氧化鋅生產(chǎn)工藝中的應(yīng)用進(jìn)行比對(duì)試驗(yàn)，探索硫酸電解液的添加使用是否對(duì)次氧化鋅的浸出造成影響及電解液雜質(zhì)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量有無(wú)影響。

實(shí)驗(yàn)室工藝試驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)工藝為納米氧化鋅生產(chǎn)流程工藝，最終產(chǎn)物為濕基堿式碳酸鋅。具體條件與實(shí)際生產(chǎn)工藝相同。原料為鉛系統(tǒng)產(chǎn)出的次氧化鋅200g，在酸浸過(guò)程中，液固比為5:1，除去所需加入的濃硫酸外，其余液量全部為廢鉛酸蓄電池靜置除雜的硫酸電解液。一次、二次凈化所加高錳酸鉀和鋅粉較少，沒(méi)有進(jìn)行具體稱(chēng)量。具體實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2、表3、表4。

從表2、表3中可看出，使用廢鉛酸蓄電池硫酸電解液對(duì)次氧化鋅進(jìn)行漿化、浸出處理后，酸浸液比較最為明顯的是含F(xiàn)e偏高，這點(diǎn)也與試驗(yàn)時(shí)所用高錳酸鉀稍多及一次凈化渣量較大相互驗(yàn)證，分析為電解液本身含鐵較高。

從表4試驗(yàn)結(jié)果可看出，使用廢鉛酸蓄電池硫酸電解液生產(chǎn)出的堿式碳酸鋅基本符合生產(chǎn)工藝要求。生產(chǎn)中根據(jù)實(shí)際情況每天可處理廢鉛酸蓄電池硫酸電解液20方左右，減少酸了浸用濃硫酸量，但高錳酸鉀用量新增了3倍。下一步進(jìn)行工業(yè)化試驗(yàn)，驗(yàn)證本階段試驗(yàn)結(jié)果。

工業(yè)化試驗(yàn)及生產(chǎn)

2016年四月河南豫光金鉛股份有限公司再生鉛廠(chǎng)與陜西金禹科技發(fā)展有限公司利用自動(dòng)表面反洗過(guò)濾器進(jìn)行多次現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，找到了適合電解液過(guò)濾的濾膜和過(guò)濾工藝，十月再生鉛廠(chǎng)利用閑置的戈?duì)柲み^(guò)濾器改造將過(guò)濾膜管替換為合適的80mm直徑的PP濾膜實(shí)現(xiàn)了廢鉛酸蓄電池電解液的高效凈化處理，為次氧化鋅生產(chǎn)納米氧化鋅供應(yīng)了純凈的硫酸電解液。

2016年十月十一日8點(diǎn)半，筆者在氧化鋅廠(chǎng)共做酸浸2釜，每釜用凈化后硫酸電解液約4m3進(jìn)行漿化，加硫酸進(jìn)行浸出，經(jīng)壓濾后每釜約產(chǎn)出3.5m3酸浸液，加高錳酸鉀進(jìn)行一次凈化。酸浸工藝段各步驟原輔料用量見(jiàn)表5。

從表5酸浸工藝段原輔料消耗可看出，由于廢鉛酸蓄電池硫酸電解液酸度較低，因此對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中硫酸用量影響不大，酸浸最終酸濃與正常生產(chǎn)液基本相同。一凈過(guò)程中使用的高錳酸鉀量較正常生產(chǎn)新增，按液量進(jìn)行整合計(jì)算的話(huà)，每立方液量消耗高錳酸鉀量由0.218kg/m3新增至0.68kg/m3，換算成納米氧化鋅單耗為：0.63×0.68/0.218=1.98kg/t。經(jīng)測(cè)試，最終產(chǎn)品納米氧化鋅指標(biāo)合格。