一种节能型毛铅炼制工艺

摘要

本发明属于铅酸蓄电池生产中的废料冶炼还原技术，具体涉及节能型毛铅炼制工艺。一种节能型毛铅炼制工艺，应用于铅酸蓄电池生产过程中所产生的铅渣、铅污的回收，包括如下步骤：制作辅料，按占待处理废料的重量百分比计算选用焦炭1％‑2％，铁屑0.5％‑3％，碳酸钠0.1％‑1％；加入辅料，将铅渣、电解铅渣废料混放一起，将上述步骤制作的辅料撒在混放的铅渣废料上；粗炼，加入到旋转炉中，保持旋转炉旋转；精炼，加快旋转速度，旋转炉旋转，使锡和铅逐步融化融合；精炼，继续提高温度熔炼；冷却铸锭，将温度降低，旋转炉停止旋转，保温，放铅铸锭。本发明采用低温炼制工艺，最大程度上保存了材料中的有用元素，使其可以循环使用。

权利要求

1.一种节能型毛铅炼制工艺，应用于铅酸蓄电池生产过程中所产生的铅渣、铅污的回收，其特征在于，包括如下步骤：(1)制作辅料，按占待处理废料的重量百分比计算选用焦炭1％---2％，铁屑0.5％---

3％，碳酸钠0.1％---1％；

(2)加入辅料，将由废旧正极板、负极板浇铸成的铅渣、电解铅渣废料混放一起，将上述步骤制作的辅料撒在混放的铅渣废料上，均匀搅拌后完成备料；

(3)粗炼，将上一步骤中制作好的待处理废料加入到旋转炉中，控制炉内温度为350-

400℃，先静止旋转炉15--25分钟，然后启动旋转炉，保持转速为4--6分钟每圈，保持旋转炉旋转20--60分钟；

(4)精炼，将温度提升到550-600℃，加快旋转速度，保持转速为2--4分钟每圈，旋转炉旋转5--20分钟，使锡和铅逐步融化融合；

(5)精炼，继续提高温度到700-880℃，旋转炉转速1--2分钟每圈，熔炼10--40分钟；

(6)冷却铸锭，将温度降至500--650℃，旋转炉停止旋转，保温20--40分钟，放铅铸锭。

2.根据权利要求1所述节能型毛铅炼制工艺，其特征在于，包括如下步骤：(1)制作辅料，按占待处理废料的重量百分比计算选用焦炭1.2％---1.8％，铁屑

1％---2％，碳酸钠0.3％---0.8％；

(2)加入辅料，将由废旧正极板、负极板浇铸成的铅渣、电解铅渣废料混放一起，将上述步骤制作的辅料撒在混放的铅渣废料上，均匀搅拌后完成备料；

(3)粗炼，将上一步骤中制作好的待处理废料加入到旋转炉中，控制炉内温度为350-

400℃，先静止旋转炉15--25分钟，然后启动旋转炉，保持转速为5分钟每圈，保持旋转炉旋转30--50分钟；

(4)精炼，将温度提升到550-600℃，加快旋转速度，保持转速为2.5分钟每圈，旋转炉旋转10--15分钟，使锡和铅逐步融化融合；

(5)精炼，继续提高温度到770-800℃，旋转炉转速1--2分钟每圈，熔炼20--30分钟；

(6)冷却铸锭，将温度降至550--600℃，旋转炉停止旋转，保温25--35分钟，放铅铸锭。

3.根据权利要求1所述节能型毛铅炼制工艺，其特征在于，包括如下步骤：(1)制作辅料，按占待处理废料的重量百分比计算选用焦炭1.5％，铁屑1.3％，碳酸钠

0.3％；

(2)加入辅料，将由废旧正极板、负极板浇铸成的铅渣、电解铅渣废料混放一起，将上述步骤制作的辅料撒在混放的铅渣废料上，均匀搅拌后完成备料；

(3)粗炼，将上一步骤中制作好的待处理废料加入到旋转炉中，控制炉内温度为400℃，先静止旋转炉20分钟，然后启动旋转炉，保持转速为5分钟每圈，保持旋转炉旋转40分钟；

(4)精炼，将温度提升到600℃，加快旋转速度，保持转速为2.5分钟每圈，旋转炉旋转10分钟，使锡和铅逐步融化融合；

(5)精炼，继续提高温度到800℃，旋转炉转速2分钟每圈，熔炼30分钟；

(6)冷却铸锭，将温度降至600℃，旋转炉停止旋转，保温30分钟，放铅铸锭。

说明书

一种节能型毛铅炼制工艺

技术领域

[0001] 本发明属于铅酸蓄电池生产中的废料冶炼还原技术，具体涉及节能型毛铅炼制工艺。

背景技术

[0002] 铅蓄电池制造技术至今已有150年，蓄电池的应用领域非常广泛。近些年，电动车凭其较好的代步性能、较低的存放场地要求和出色的价格优势在我国迅猛发展，得益于此，蓄电池产业也得到了迅速的发展，因铅酸蓄电池具有循环经济的优点，所以得到广泛运用，其重点在于铅酸蓄电池使用寿命结束后可以，经过分解、提炼重新变成生产原材料，就是我们所说的还原铅。生产过程中所产生的废料经过冶炼也重新变成原材料还原铅，资源再生。

[0003] 再生资源转炉工序是所有生产涉铅废料转化为还原铅的一种关键工序，在熔炼时将涉铅废料(铅粉、正极板铅渣、负极板铅渣、废极群、铅污、合金灰、环保粉等)混合搅拌熔炼，经高温提炼产出还原铅。

[0004] 混合熔炼时炉内温度最高达1000-1300℃左右，因铜的熔点是1083℃，锑熔点是630℃，铅熔点是327.5℃，锡熔点是231.9℃，熔炼240分钟后，铅、铜、锡、剃等均融为一体，高温熔炼后产出还原铅，锡、铜、锑、等指标均不符合配置负板合金要求。还原铅再次进入溶铅炉配置精铅，将锡、铜、锑等除去，配置精铅，加大人工费用、能耗、辅料费和时间，碱渣当废品外卖，其主要产品精铅则重新添加锡锭等配置合金。

[0005] 授权公告号为CN105803205A的中国发明专利，公开一种高效节能再生铅冶炼工艺，其工艺步骤是：将废铅酸蓄电池自动拆解分离出并碳酸化的铅膏和熔剂配料后，送入富氧熔炼炉中进行熔炼，产生出粗铅、铅渣和低浓度SO2烟气；SO2的烟气经余热回收和收尘装置收尘后送脱硫系统脱硫达标排放；铅渣为玻璃化一般废物出售给水泥厂做原料；粗铅通过电解精炼得到精铅和阳极泥外售；实现该工艺的系统包括富氧侧吹熔炼炉、进料设备、渣水淬设备、冷却设备、收尘设备和脱硫设备。其通过工艺设计和系统改进，实现Pb，Ag，Cu，Sb，Sn元素的清洁高效回收。

[0006] 授权公告号为CN105648233A的中国实用新型专利，公开一种再生铅冶炼还原方法，属于铅冶炼还原方法。其方法如下：1、称重给料机称取铅膏含铅废料、无烟煤或焦炭、氧化铁粉；其中无烟煤或焦炭与铅膏含铅废料重量比2-20％，氧化铁粉与铅膏含铅废料重量比2-20％；2、通过混料机对称重的铅膏含铅废料、无烟煤或焦炭、氧化铁粉进行混料，获得混合料；3、混合料输送至制粒机进行制粒，粒径10-50mm，然后经皮带输送机送至炉顶加料箱，通过加料箱下部的螺旋给料机将物料输送到熔炼炉内进行冶炼；4、调整炉温至900-1500℃进行还原冶炼，通过控制熔炼温度、速度、还原气氛将氧化铁粉还原成金属铁，金属铁参与铅的还原熔炼反应。用氧化铁粉取代铁屑作为还原剂大幅降低了生产成本，具有较好的经济效益和社会效益。

[0007] 授权公告号为CN104087761A的中国专利，公开了一种再生铅冶炼方法，包括将废铅蓄电池破碎、预脱硫、分选得铅膏，所述铅膏经干燥窑干燥后进入铅膏熔炼炉熔炼，产生的烟气经处理得废气，同时该废气返回干燥窑中作为干燥热源。本发明的优点为该冶炼方法利用铅膏熔炼炉和铅栅熔炼炉经余热回收后的热废气作铅膏干燥的热源，利于铅膏的熔炼反应，提高生产效率，降低能源消耗；铅膏熔炼炉和铅栅熔炼炉中产生的高温烟气经处理得到的烟尘返回铅膏熔炼炉中，实现废物再利用，同时，铅栅熔炼产生的熔炼渣、精炼产生的精炼渣也都返回铅膏熔炼炉进行处理；整套处理系统直收率高、综合能耗低，污染极少，实现有效资源的优化配置。

[0008] 但是，现有的涉铅废料在经过冶炼还原时，存在如下缺陷：1、混合熔炼温度高，产出还原铅内的铅，锡、铜、锑、等指标均不符合铅蓄电池生产用配制合金用铅的标准，必须经过铸锭冷却后转至另一车间再次进入溶铅炉配置精铅，将锡、铜、锑等除去再铸锭冷却送至合金加工车间；2、电解铅渣、正负极板合金铅渣1000-1300℃熔炼，增加液氧和燃气耗用等，造成能源浪费；3、没有经过污染的正负极板合金铅渣中的锡成分不能充分利用，在除铜的过程中其含有的高量的锡也被除出去，再配制合金时需要再添加锡，造成严重浪费，经过检测浪费锡含量达到0.35--0.8％。

发明内容

[0009] 本发明的目的在于针对现有技术中存在的问题提供一种节能型毛铅炼制工艺，使用该工艺回收炼制毛铅，使产出的产品变成可直接使用的原材料成品精铅，减少一次融化和一次冷却过程，取消两道生产环节，能耗节约33.3％，解决了能耗浪费大、所含有益金属不能重复使用的问题。

[0010] 本发明的技术方案是：

[0011] 一种节能型毛铅炼制工艺，应用于铅酸蓄电池生产过程中所产生的铅渣、铅污的回收，包括如下步骤：

[0012] (1)制作辅料，按占待处理废料的重量百分比计算选用焦炭1％---2％，铁屑0.5％---3％，碳酸钠0.1％---1％；

[0013] (2)加入辅料，将由废旧正极板、负极板浇铸成的铅渣、电解铅渣废料混放一起，将上述步骤制作的辅料撒在混放的铅渣废料上，均匀搅拌后完成备料；

[0014] (3)粗炼，将上一步骤中制作好的待处理废料加入到旋转炉中，控制炉内温度为350-400℃，先静止旋转炉15--25分钟，然后启动旋转炉，保持转速为4--6分钟每圈，保持旋转炉旋转20--60分钟；

[0015] (4)精炼，将温度提升到550-600℃，加快旋转速度，保持转速为2--5分钟每圈，旋转炉旋转5--20分钟，使锡和铅逐步融化融合；

[0016] (5)精炼，继续提高温度到700-880℃，旋转炉转速1--2分钟每圈，熔炼10--40分钟；

[0017] (6)冷却铸锭，将温度降至500--650℃，旋转炉停止旋转，保温20--40分钟，放铅铸锭。

[0018] 具体的，一种节能型毛铅炼制工艺，包括如下步骤：

[0019] (1)制作辅料，按占待处理废料的重量百分比计算选用焦炭1.2％---1.8％，铁屑1％---2％，碳酸钠0.3％---0.8％；

[0020] (2)加入辅料，将由废旧正极板、负极板浇铸成的铅渣、电解铅渣废料混放一起，将上述步骤制作的辅料撒在混放的铅渣废料上，均匀搅拌后完成备料；

[0021] (3)粗炼，将上一步骤中制作好的待处理废料加入到旋转炉中，控制炉内温度为320-460℃，先静止旋转炉15--25分钟，然后启动旋转炉，保持转速为5分钟每圈，保持旋转炉旋转30--50分钟；

[0022] (4)精炼，将温度提升到550-600℃，加快旋转速度，保持转速为2.5分钟每圈，旋转炉旋转10--15分钟，使锡和铅逐步融化融合；

[0023] (5)精炼，继续提高温度到770-800℃，旋转炉转速2分钟每圈，熔炼20--30分钟；

[0024] (6)冷却铸锭，将温度降至550--600℃，旋转炉停止旋转，保温25--35分钟，放铅铸锭。

[0025] 具体的，节能型毛铅炼制工艺，包括如下步骤：

[0026] (1)制作辅料，按占待处理废料的重量百分比计算选用焦炭1.5％，铁屑1.3％，碳酸钠0.3％；

[0027] (2)加入辅料，将由废旧正极板、负极板浇铸成的铅渣、电解铅渣废料混放一起，将上述步骤制作的辅料撒在混放的铅渣废料上，均匀搅拌后完成备料；

[0028] (3)粗炼，将上一步骤中制作好的待处理废料加入到旋转炉中，控制炉内温度为400℃，先静止旋转炉20分钟，然后启动旋转炉，保持转速为5分钟每圈，保持旋转炉旋转40分钟；

[0029] (4)精炼，将温度提升到600℃，加快旋转速度，保持转速为2.5分钟每圈，旋转炉旋转10分钟，使锡和铅逐步融化融合；

[0030] (5)精炼，继续提高温度到800℃，旋转炉转速2分钟每圈，熔炼30分钟；

[0031] (6)冷却铸锭，将温度降至600℃，旋转炉停止旋转，保温30分钟，放铅铸锭。

[0032] 本发明的有益效果是：本发明采用低温炼制工艺，最大程度上保存了材料中的有用元素，使其可以循环使用，节约两道生产工序，减少一次融化和一次冷却过程，节约能耗33.3％，每年可节约锡损耗量大约为16.1吨。经过多次验证所炼制铅产品达到铅酸蓄电池板栅浇铸用合金标准。

具体实施方式

[0033] 实施例1

[0034] 一种节能型毛铅炼制工艺，应用于铅酸蓄电池生产过程中所产生的铅渣、铅污的回收，包括如下步骤：

[0035] (1)制作辅料，按占待处理废料的重量百分比计算选用焦炭1.5％，铁屑1.3％，碳酸钠0.3％，焦炭起助燃的作用，铁屑是助于各种杂质分离，碳酸钠的作用是中和PH值；

[0036] (2)加入辅料，将由废旧正极板、负极板浇铸成的铅渣、电解铅渣废料混放一起，将上述步骤制作的辅料撒在混放的铅渣废料上，均匀搅拌后完成备料；

[0037] (3)粗炼，将上一步骤中制作好的待处理废料加入到旋转炉中，控制炉内温度为400℃，先静止旋转炉15分钟，然后启动旋转炉，保持转速为5分钟每圈，保持旋转炉旋转40分钟；

[0038] (4)精炼，将温度提升到600℃，加快旋转速度，保持转速为2.5分钟每圈，旋转炉旋转20分钟，使锡和铅逐步融化融合；

[0039] (5)精炼，继续提高温度到880℃，旋转炉转速2分钟每圈，熔炼30分钟；

[0040] (6)冷却铸锭，将温度降至600℃，旋转炉停止旋转，保温30分钟，放铅铸锭，炼制出的产品杂质含量如表1所示。

[0041] 表1：

[0042]

[0043] 实施例2

[0044] 本实施例与实施例1所述的一种节能型毛铅炼制工艺其基本步骤是相同的，其不同在于辅料的量不同，反应温度和时间的控制上不同，具体体现在各个步骤：

[0045] (1)制作辅料，按占待处理废料的重量百分比计算选用焦炭1％，铁屑0.5％，碳酸钠0.1％，焦炭起助燃的作用，铁屑是助于各种杂质分离，碳酸钠的作用是中和PH值；

[0046] (2)加入辅料，将由废旧正极板、负极板浇铸成的铅渣、电解铅渣废料混放一起，将上述步骤制作的辅料撒在混放的铅渣废料上，均匀搅拌后完成备料；

[0047] (3)粗炼，将上一步骤中制作好的待处理废料加入到旋转炉中，控制炉内温度为350℃，先静止旋转炉15分钟，然后启动旋转炉，保持转速为6分钟每圈，保持旋转炉旋转20分钟；

[0048] (4)精炼，将温度提升到550℃，加快旋转速度，保持转速为5分钟每圈，旋转炉旋转20分钟，使锡和铅逐步融化融合；

[0049] (5)精炼，继续提高温度到700℃，旋转炉转速1分钟每圈，熔炼30分钟；

[0050] (6)冷却铸锭，将温度降至500℃，旋转炉停止旋转，保温20分钟，放铅铸锭，炼制出产品。

[0051] 实施例3

[0052] 本实施例与实施例1所述的一种节能型毛铅炼制工艺其基本步骤是相同的，其不同在于辅料的量不同，反应温度和时间的控制上不同，具体体现在各个步骤：

[0053] (1)制作辅料，按占待处理废料的重量百分比计算选用焦炭2％，铁屑3％，碳酸钠3％，焦炭起助燃的作用，铁屑是助于各种杂质分离，碳酸钠的作用是中和PH值；

[0054] (2)加入辅料，将由废旧正极板、负极板浇铸成的铅渣、电解铅渣废料混放一起，将上述步骤制作的辅料撒在混放的铅渣废料上，均匀搅拌后完成备料；

[0055] (3)粗炼，将上一步骤中制作好的待处理废料加入到旋转炉中，控制炉内温度为400℃，先静止旋转炉25分钟，然后启动旋转炉，保持转速为4分钟每圈，保持旋转炉旋转60分钟；

[0056] (4)精炼，将温度提升到600℃，加快旋转速度，保持转速为2分钟每圈，旋转炉旋转10分钟，使锡和铅逐步融化融合；

[0057] (5)精炼，继续提高温度到700℃，旋转炉转速1分钟每圈，熔炼20分钟；

[0058] (6)冷却铸锭，将温度降至500℃，旋转炉停止旋转，保温40分钟，放铅铸锭，炼制出产品。

[0059] 实施例4

[0060] 本实施例与实施例1所述的一种节能型毛铅炼制工艺其基本步骤是相同的，其不同在于辅料的量不同，反应温度和时间的控制上不同，具体体现在各个步骤：

[0061] (1)制作辅料，按占待处理废料的重量百分比计算选用焦炭1.8％，铁屑1％，碳酸钠0.8％，焦炭起助燃的作用，铁屑是助于各种杂质分离，碳酸钠的作用是中和PH值；

[0062] (2)加入辅料，将由废旧正极板、负极板浇铸成的铅渣、电解铅渣废料混放一起，将上述步骤制作的辅料撒在混放的铅渣废料上，均匀搅拌后完成备料；

[0063] (3)粗炼，将上一步骤中制作好的待处理废料加入到旋转炉中，控制炉内温度为380℃，先静止旋转炉25分钟，然后启动旋转炉，保持转速为4分钟每圈，保持旋转炉旋转60分钟；

[0064] (4)精炼，将温度提升到580℃，加快旋转速度，保持转速为2分钟每圈，旋转炉旋转10分钟，使锡和铅逐步融化融合；

[0065] (5)精炼，继续提高温度到800℃，旋转炉转速1分钟每圈，熔炼20分钟；

[0066] (6)冷却铸锭，将温度降至550℃，旋转炉停止旋转，保温40分钟，放铅铸锭，炼制出产品。

[0067] 最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。