本基金项目以废旧铅酸蓄电池为研究对象,重点探讨了铅膏经柠檬酸湿法浸出的动力学和工艺参数;研究了柠檬酸铅的热解特性及低温焙烧制备超细铅粉的参数;并对最终的超细铅粉的电化学性能进行了初步测试。首先在铅膏湿法浸出过程中,最佳浸出工艺参数为浸出剂的投加量为1.5倍理论化学计量,固液比为1:5,反应时间为8 h,反应温度是室温,搅拌速度为650 r/min,pH为3~4。动力学研究表明物料粒度、搅拌速度和浸出温度对铅膏转化率影响显著,浸出体系反应的表观活化能为67.82 kJ/mol,浸出过程受化学反应步骤控制。其次在低温焙烧过程中,最佳焙烧工艺参数为柠檬酸铅在350 ℃下保温20-40 min即可分解氧化完全,产物由β-PbO、α-PbO和Pb组成。研究表明可通过调节焙烧温度、保温时间和空气量来控制产物中PbO/Pb的比例。最后在超细铅粉的电化学性能测试过程中,超细铅粉显示了优异的电化学性能,超细铅粉因粒径小、比表面积大,显示了很好的电池初始性能,同时高倍率放电性能也优于传统铅粉。本基金项目依托湖北金洋冶金股份有限公司,正在进行中试研究。杂质迁移转化规律,电化学及电池制作规律有待深入研究。
英文主题词Spent lead acid battery; Hydrometallurgical leaching; Low-temperature calcination; Ultra-fine lead oxides; Recycling and reutilization