胡宇杰等：再生铅低温碱性固疏熔炼的实验研究 593 说明绝大部分NaOH经反应(15)转变成了N,CO, 700 1-Si0. 由图8和图9可知，硫主要以ZS的形式被固定在固 600 2-Zn5 态渣中，仅有少量的硫以Na,S的形式溶解在浸出液 3-Z0 500 中，Zn0的固硫率达到93.37%. 400 700 2-ZnS 300 600 3-Zn0 200 500 400 300 4050 0 28/) 200 图9浸出渣X射线衍射图谱 100 Fig.9 XRD patter of the leaching slag 30 40 表6列出了新工艺和传统再生铅反射炉铁屑还原 28/ 法主要的技术指标.由表6可知，与传统再生铅工艺 图8熔盐渣X射线衍射图谱 相比，该方法具有低温、低碳、低耗、高效、清洁、过程简 Fig.8 XRD pattern of the molten salt slag 单等优点 表6新工艺与传统铁屑还原熔炼法主要技术指标比较 Table 6 Comparisons between the new process and the traditional process of iron filings reducing-melting 工艺名称 粗铅品位/%铅直收率/% 渣含铅/% 熔炼温度℃ 能耗及环保状况 低温碱性固硫熔炼 >98 >98 <2.5 <900 无S02和含铅烟气排放，节能，环保 铁屑还原熔炼 <97 <85 >3.0 >1200 能耗高且产生大量低浓度$0，和含铅烟气 1994) 4 结论 2] Yang J Z.Harmless treatment and recycling industry chain for (1)在800~1400K的温度范围内，PbS0,与Zn0 waste lead-acid battery.Nonferrous Met Min Sect,2012,64(5):1 (杨敬增.废铅酸电池无害化处理与循环产业链。有色金属： 之间的碱性还原固硫反应在热力学上可自发进行，反 矿山部分，2012,64(5)：1) 应产物包括金属粗铅、液态溶剂和固态渣. B] Maccagni M.New developments in Pb batteries recycling:how to (2)NaOH用量、熔炼温度、焦粉用量、Zm0用量 minimize environmental impact reducing production cost.Eramet- 等因素对金属铅直收率和Z0固硫率有较大影响.确 a,2010,63(5):252 定了废铅酸蓄电池胶泥低温碱性固硫熔炼最佳工艺条 [4] Zhao Z B.The new technology of elean and effective treatment of 件为：m(Na0H)/m(胶泥)=60%，熔炼温度860℃，m used lead-acid batteries to recycle lead.Chin LABAT Man,2011, 48(5):200 (焦粉)/m(胶泥)=10%，m(Zn0)=m(理论量).在 (赵振波.清洁高效处理废旧铅酸蓄电池回收再生铅的新工 最优条件下，铅的直收率和氧化锌固硫率分别为 艺.蓄电池，2011,48(5)：200) 99.09%和93.37%，粗铅品位为98.86% [5]Li W F.Jiang L H,Zhan J,et al.Status and progress of reey- (3)硫主要以ZS的形式进入到固态物渣中， cling technology of waste lead-acid battery.China Nonferrous Met- NaOH在反应后大部分转变成Na,CO, all,2011,40(6):53 (4)新工艺解决了低温碱性炼铅中碱再生难题， (李卫锋，蒋丽华，湛品，等.废铅酸蓄电池铅再生技术现状 可以实现次氧化锌烟灰中铅锌的高效分离和增值.与 及进展.中国有色治金，2011,40(6)：53) [6]Dai Z X.The sustainable development of renewable non-ferrous 传统工艺相比，该工艺具有低温、低耗、高效、清洁、过 metal industry.Regener Resour,2012(4):30 程简单等优点. (戴志雄.再生有色金属产业的可持续发展之路.资源再生， 2012(4):30) 参考文献 7]Chen Y Q.Wang D.Recycling of waste lead-acid battery and its Peng RQ.Metallurgy of the Second Metals.Shenyang:Northeast- pollution control.Enriron Sci Technol,2012,35(61):439 ern University Press,1994 (陈永桥，王冬.废铅酸蓄电池的再生利用及其污染控制.环 (彭容秋.再生有色金属治金.沈阳：东北大学出版社， 境科学与技术，2012,35(6)：439)胡宇杰等: 再生铅低温碱性固硫熔炼的实验研究 说明绝大部分 NaOH 经反应( 15) 转变成了 Na2CO3 ． 由图 8 和图 9 可知，硫主要以 ZnS 的形式被固定在固 态渣中，仅有少量的硫以 Na2 S 的形式溶解在浸出液 中，ZnO 的固硫率达到 93. 37% ． 图 8 熔盐渣 X 射线衍射图谱 Fig． 8 XＲD pattern of the molten salt slag 图 9 浸出渣 X 射线衍射图谱 Fig． 9 XＲD pattern of the leaching slag 表 6 列出了新工艺和传统再生铅反射炉铁屑还原 法主要的技术指标． 由表 6 可知，与传统再生铅工艺 相比，该方法具有低温、低碳、低耗、高效、清洁、过程简 单等优点． 表 6 新工艺与传统铁屑还原熔炼法主要技术指标比较 Table 6 Comparisons between the new process and the traditional process of iron filings reducing-smelting 工艺名称 粗铅品位/% 铅直收率/% 渣含铅/% 熔炼温度/℃ 能耗及环保状况 低温碱性固硫熔炼 ＞ 98 ＞ 98 ＜ 2. 5 ＜ 900 无 SO2 和含铅烟气排放，节能，环保 铁屑还原熔炼 ＜ 97 ＜ 85 ＞ 3. 0 ＞ 1200 能耗高且产生大量低浓度 SO2 和含铅烟气 4 结论 ( 1) 在 800 ～ 1400 K 的温度范围内，PbSO4 与 ZnO 之间的碱性还原固硫反应在热力学上可自发进行，反 应产物包括金属粗铅、液态溶剂和固态渣． ( 2) NaOH 用量、熔炼温度、焦粉用量、ZnO 用量 等因素对金属铅直收率和 ZnO 固硫率有较大影响． 确 定了废铅酸蓄电池胶泥低温碱性固硫熔炼最佳工艺条 件为: m( NaOH) /m( 胶泥) = 60% ，熔炼温度 860 ℃，m ( 焦粉) /m( 胶泥) = 10% ，m( ZnO) = m( 理论量) ． 在 最优条 件 下，铅 的 直 收 率 和 氧 化 锌 固 硫 率 分 别 为 99. 09% 和 93. 37% ，粗铅品位为 98. 86% ． ( 3) 硫主要以 ZnS 的形 式 进 入 到 固 态 物 渣 中， NaOH 在反应后大部分转变成 Na2CO3 ． ( 4) 新工艺解决了低温碱性炼铅中碱再生难题， 可以实现次氧化锌烟灰中铅锌的高效分离和增值． 与 传统工艺相比，该工艺具有低温、低耗、高效、清洁、过 程简单等优点． 参 考 文 献 ［1］ Peng Ｒ Q． Metallurgy of the Second Metals． Shenyang: Northeast￾ern University Press，1994 ( 彭容秋． 再 生 有 色 金 属 冶 金． 沈 阳: 东 北 大 学 出 版 社， 1994) ［2］ Yang J Z． Harmless treatment and recycling industry chain for waste lead-acid battery． Nonferrous Met Min Sect，2012，64( 5) : 1 ( 杨敬增． 废铅酸电池无害化处理与循环产业链． 有色金属: 矿山部分，2012，64( 5) : 1) ［3］ Maccagni M． New developments in Pb batteries recycling: how to minimize environmental impact reducing production cost． Erzmet￾all，2010，63( 5) : 252 ［4］ Zhao Z B． The new technology of clean and effective treatment of used lead-acid batteries to recycle lead． Chin LABAT Man，2011， 48( 5) : 200 ( 赵振波． 清洁高效处理废旧铅酸蓄电池回收再生铅的新工 艺． 蓄电池，2011，48( 5) : 200) ［5］ Li W F，Jiang L H，Zhan J，et al． Status and progress of recy￾cling technology of waste lead-acid battery． China Nonferrous Met￾all，2011，40( 6) : 53 ( 李卫锋，蒋丽华，湛晶，等． 废铅酸蓄电池铅再生技术现状 及进展． 中国有色冶金，2011，40( 6) : 53) ［6］ Dai Z X． The sustainable development of renewable non-ferrous metal industry． Ｒegener Ｒesour，2012( 4) : 30 ( 戴志雄． 再生有色金属产业的可持续发展之路． 资源再生， 2012( 4) : 30) ［7］ Chen Y Q，Wang D． Ｒecycling of waste lead-acid battery and its pollution control． Environ Sci Technol，2012，35( 6I) : 439 ( 陈永桥，王冬． 废铅酸蓄电池的再生利用及其污染控制． 环 境科学与技术，2012，35( 6I) : 439) · 395 ·