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废铅酸蓄电池回收技术现状及发展趋势
作者:王学健沈海泉来源:《科技创新与应用》2015年第09期
摘要:铅酸蓄电池近年来使用量和报废量逐年增加,采取科学环保方法回收处理废铅酸蓄电池迫在眉睫,文章介绍了国内外铅酸蓄电池回收处理现状及主要工艺应用现状,指出我国在回收处理及管理中存在的问题,对未来废铅酸蓄电池回收处理行业发展趋势进行了展望。
关键词:废铅酸蓄电池;再生铅;铅回收;处理
铅蓄电池以其性价比高、高低温性能优越、运行安全可靠1等优点在储能领域占有重要的地位,在交通运输、通讯、电力2等国民经济的重要领域都有广泛应用。近年来,随着汽车消费量加大,车用铅酸蓄电池用量也急剧上升,截止至2012年底,我国仅机动车保有量就已达到24亿辆3,仅此一项用途,铅酸蓄电池就有庞大的消费量,铅酸蓄电池的大量消费必然产生相当数量的报废,而废铅酸蓄电池中含有大量重金属铅和高浓度硫酸溶液,如不进行有效回收和科学处理,势必对生物和环境造成威胁。研究表明45,废酸液一旦进入土壤就会引起水体污染,破坏土壤有机质造成土壤肥力下降,铅则能引起人贫血、腹痛、脉搏减弱,严重时能导致死亡。废铅酸蓄电池除了具有危险性,同时其中还有很多资源可以回收利用,如铅本身是一种有色金属,具有重要的经济价值。随着铅矿的不断开采,原生铅越来越少,已难以满足工业上日益增长的铅需求:2012年我国铅储量约1450万吨,2013年我国再生铅产量150万吨6,占精铅消费量30,其余为原生铅,约为300万吨,照此速度计算开采时间,不到5年我国铅矿将被开采完。如不对占铅消费总量80的铅酸蓄电池进行回收利用,铅资源将出现紧缺现象,因此从保护环境和资源角度讲,回收处理废铅酸蓄电池都具有重要意义。
1铅蓄电池报废原理
铅蓄电池是一种可循环充放电的原电池,以铅为阴极,二氧化铅为阳极,硫酸溶液为电解液,通过物质转化实现充放电7。总反应式为:
PbPbO22H2SO4→2PbSO42H2O
该反应为可逆反应,放电时反应向右进行,生成PbSO4,充电时向左进行。理想情况下,充放电可以一直反复进行,但实际上放电产生的硫酸铅会随循环次数增加逐渐覆盖电极板,使电极板的导电性渐弱,最终导致不能充电,蓄电池由此报废8。
2回收技术现状
21破碎分选技术
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按材料种类,废铅酸蓄电池可分为四种组分:塑料外壳、铅合金栅极、硫酸电解液和铅膏9。基于此特点,目前的回收方法都是先将废铅r