化学转化法处理废铅酸电池铅膏制备超细氧化铅

通过化学转化将废铅酸电池铅膏中的铅转化为草酸铅来回收铅。先用(NH4)2CO3对废铅酸电池铅膏进行脱硫处理,然后用硝酸和H2O2对脱硫后的铅膏进行浸出处理,最后向得到的溶液中加入一定量的Na2C2O4制得草酸铅,并将其在550℃下煅烧得到超细氧化铅粉体。同时对制得的草酸铅和氧化铅进行XRD和SEM分析。结果表明:脱硫过程中铅膏脱硫率可以达到99%,浸出过程中铅膏浸出率可达到95%以上,合成草酸铅过程中铅回收率为95.3%;采用将废铅酸电池铅膏转化为草酸铅来回收铅的新方法不仅环保,而且铅回收率也较高。     

三乙胺法废铅膏脱硫工艺研究

以三乙胺浸出废铅膏中硫酸铅,经过反应得到易于分解的氢氧化铅,实现铅的回收。分析三乙胺与废铅膏中硫酸铅物质的量比、液固质量比、反应温度、反应时间对脱硫率的影响。研究表明：当三乙胺与废铅膏中硫酸铅物质的量比为10、液固质量比为10、反应温度为60 ℃、反应时间为6 h时,脱硫率可达到86.77%。对原铅膏和最佳条件下的脱硫铅膏进行XRD和SEM分析。脱硫铅膏中出现许多氢氧化铅的特征峰,硫酸铅的特征峰大量减少;得到的氢氧化铅的形状为表面光滑的杆状。     

基于表面更新的废铅膏脱硫实验

铅酸电池的回收是铅酸蓄电池行业的一个重要部分,并且绿色技术与低能耗和污染物排放是迫切需求的。目前,传统工艺铅膏预脱硫率无法稳定达标,致使低温熔炼无法进行。为了解决问题,本文提出铅膏预脱硫"表面更新"模式,添加粒子作为研磨介质,反应浆液与粒子在反应器内高速旋转,对反应颗粒进行研磨,即时破坏产物碳酸铅包裹层,实现反应颗粒表面更新。由此构建了实验系统,研究了碳酸钠在表面更新实验系统中的铅膏脱硫性能。实验表明,在转速60r/min、温度50℃、浆液浓度30%~60%、摩尔比n(Na₂CO₃):n(PbSO₄)=1.1:1条件下,反应40min,铅膏含硫率<0.3%。     

硫酸铅在柠檬酸-氢氧化钠体系浸出动力学研究

以柠檬酸为主体浸出剂的湿法浸出工艺可有效实现废铅酸电池铅膏(简称废铅膏)的湿法回收。主要研究了氢氧化钠试剂对废铅膏较难处理的组分硫酸铅在柠檬酸浸出体系的动力学影响。动力学实验表明:在柠檬酸-氢氧化钠体系中,硫酸铅反应速率随浸出温度升高而升高,表观活化能为45 kJ/mol,表明浸出反应受化学反应控制。加入氢氧化钠调控到合适的pH,可有效更新反应过程中柠檬酸铅-硫酸铅的反应界面,以促进反应的进行。     

从废铅膏中回收铅及铅的化合物的方法

铅是人类常用的金属之一,然而铅资源日益衰竭,再生铅的回收成为实现铅工业可持续发展的必由之路。随着铅酸蓄电池应用范围的扩大和数量的增多,其报废量也不断增长,大量的废铅膏成为再生铅的主要原料,其回收产物主要有：碱式硫酸铅、氯化铅、铅及氧化铅等。从废铅膏的回收产物着手,综述了不同产物的性质、用途及制备方法,并对国内外废铅膏回收的研究现状及发展趋势进行了展望。     

铅酸蓄电池正极材料超细四碱式硫酸铅(4BS)的制备与表征

四碱式硫酸铅(4BS)是一种重要的铅酸电池性能改善材料,引入十二烷基苯磺酸(DBSA)分散剂来制备4BS,以解决传统方法中因团聚所造成的颗粒分布不均和分散不好的问题。考察了DBSA用量、液固比、煅烧温度、煅烧时间对产物纯度和粒径的影响,并确定了最佳工艺条件:n(Pb~(2+))∶n(SO_4~(2-))=5∶1,n(PbO)∶n(DBSA)=9∶1,液固比L/S=3,水浴温度为85℃,煅烧温度为550℃,煅烧时间为5 h。对4BS产品进行XRD和SEM分析表明,所得4BS产品分散均匀,粒径在5μm以下,纯度达到98%以上。     

铅酸蓄电池生产过程中废铅膏的再生铅利用

研究一种电解回收铅酸蓄电池生产过程中废铅料的方法,通过正交试验确定最佳脱硫工艺:Na OH与铅膏中Pb SO4物质的量比1.5∶1;固液比为4∶1;脱硫温度50℃;脱硫时间90 min。并通过工艺条件试验,考察电解液温度、Na OH浓度、极间距、电流密度对电解工艺的影响,确定最佳的工艺条件:Na OH溶液浓度3 mol/L,电流密度200 A/m2,电解温度45℃,极间距3 cm。     

废铅酸电池铅膏回收技术的研究进展

总结了铅酸蓄电池的发展现状,介绍了废铅酸电池的产生过程以及目前广泛采用的火法冶金工艺铅回收技术.指出现有废铅酸电池火法冶金工艺存在高耗能,排放大量SO2酸性气体、CO2温室气体以及挥发性铅尘等大气污染物.因此,许多研究者探讨湿法再生铅工艺,其中包括以RSR工艺为代表的脱硫转化-还原转化-电积法三段式湿法电积工艺.剑桥大学开发的柠檬酸湿法浸取铅膏的新工艺,铅回收直接制备电池生产用超细PbO粉体,为废旧铅酸电池的回收技术提供了一种新的思路.     

一种使用废铅膏制备高纯度乙酸铅和纳米铅粉的方法

正本发明涉及高纯乙酸铅和纳米铅粉的制备方法,尤其是涉及一种采用废铅酸电池的废铅膏制备高纯乙酸铅和纳米铅粉的方法。其步骤为:将废铅膏加到有脱硫剂的溶液中脱硫后进行固液分离,得到脱硫铅膏;在得到的脱硫铅膏中加入乙酸溶液和作为还原剂的溶液,得到可溶性含铅酸性溶液;将得到的可溶性含铅酸性溶液加入冰乙酸进行重结晶提纯,获得高纯度三水合乙酸铅晶体和冰乙酸溶液。把高纯度乙酸铅晶体置于管式炉或马弗炉中焙烧,获得纳米铅粉。     

NH_4HCO_3+NH_3·H_2O处理废铅酸电池铅膏实验研究

以NH4HCO3+NH3·H2O为脱硫转化剂,对废铅酸电池铅膏进行碳酸化处理。考察了转化剂用量、液固比、转化时间、转化温度等因素对铅膏脱硫率和铅回收率的影响,并确定了最佳反应条件。结果表明:在NH4HCO3+NH3·H2O用量为理论用量的2倍、液固质量比为5∶1、转化时间为2 h、转化温度为室温时,铅膏脱硫率最高可达99.5%;不同实验条件下脱硫后的铅膏中铅的含量变化不是很大,均在30%(质量分数)左右,与原始铅膏含铅率(71.87%)相比相差很大,铅回收率小于50%。通过对转化前后铅膏试样的XRD分析,表明铅膏脱硫率可达99%以上。     

C6H11NO/nCF3SO3H型低共熔溶剂氧化脱除模拟油中的二苯并噻吩

通过简单加热并搅拌己内酰胺（C₆H₁₁NO）和三氟甲磺酸（CF₃SO₃H）的混合物合成了C₆H₁₁NO/nCF₃SO₃H（n=0.25,0.5,1）型酸性低共熔溶剂。利用红外光谱（FTIR）和氢谱（¹HNMR）确定了C₆H₁₁NO/nCF₃SO₃H的结构特征。以C₆H₁₁NO/0.5CF₃SO₃H低共熔溶剂和H₂O₂组成萃取-氧化脱硫系统,并将其应用于脱除模拟油中的二苯并噻吩（DBT）。研究n(CF₃SO₃H)∶n(C₆H₁₁NO)、反应温度、O/S、C₆H₁₁NO/0.5CF₃SO₃H的加入量和不同类型的硫化物对脱硫效果的影响。实验结果表明,在模拟油体积为5mL、n(CF₃SO₃H)∶n(C₆H₁₁NO)=0.5、反应温度为60℃、 O/S=6、C₆H₁₁NO/0.5CF₃SO₃H的加入量为1.0mL的最佳反应条件下,C₆H₁₁NO/0.5CF₃SO₃H对DBT、4,6-DMDBT、BT和真实油的脱硫率分别达99.4%、98.6%、83.6%和61.6%。红外表征分析了DBT与DESs之间存在相互作用,这种作用促进了氧化脱硫的进程。催化剂5次循环反应以后,其脱硫率仍高达91.9%,表明C₆H₁₁NO/0.5CF₃SO₃H低共熔溶剂具有较高的脱硫性能和稳定性。     

伊利石合成磷酸硅铝分子筛及其表征

采用碱熔活化方法对伊利石进行活化,系统地考察了煅烧温度、煅烧时间、矿物粒度、矿碱质量比等条件对伊利石活化的影响;以活化伊利石为主要硅、铝源,采用水热法合成磷酸硅铝分子筛（SAPO-11）,系统地考察模板剂种类、模板剂用量、投料硅铝物质的量比、晶化温度等合成条件对产物结构和性质的影响。利用X射线衍射（XRD）、N₂吸附-脱附、扫描电镜（SEM）和透射电镜（TEM）等分析手段对活化产物和合成的分子筛进行了分析表征,结果表明,伊利石的最佳碱熔活化条件为煅烧温度为800 ℃、煅烧时间为90 min、伊利石矿粒径为75 μm、矿碱质量比为1∶0.8,经活化后伊利石的晶型结构基本完全被破坏,活化产物主要是高活性的低聚合态硅铝酸盐,化学反应活性较高;在原料配比为n（三氧化二铝）∶n（五氧化二磷）∶n（模板剂）∶n（二氧化硅）∶n（水）=1∶1∶1∶0.5∶50、水热晶化温度为190 ℃、晶化时间为24 h时成功合成结晶度较高的纯相SAPO-11分子筛,合成的SAPO-11分子筛具有较大的比表面积,样品主要由粒径为1~3 μm的椭球状颗粒组成,该合成方法丰富了磷酸硅铝（SAPO）分子筛的原料来源,拓展了中国伊利石的高附加值利用途径。     

盐酸法磷酸萃取相的洗涤和磷酸反萃取过程初探

研究了从以磷酸三丁酯（TBP）为主的萃取相中反萃取磷酸的过程,考察了一步法流程（以硫酸溶液通过沉淀反应去除磷酸萃取有机相中氯化钙的同时反萃取磷酸）以及二步法流程（先以硫酸沉淀反应去除氯化钙,后用去离子水反萃取磷酸）所得的反萃磷酸的净化效果。结果表明,采用一步法时,反萃取磷酸的品质受到硫酸钙溶解平衡的影响,钙含量较高;而采用二步法时,反萃磷酸中氯化钙的质量分数可降低至0.002 7%以下,n（磷酸）/n（钙离子）提升了65倍以上,但有机相中磷酸的洗损为20%左右;利用聚焦光反射测量技术（FBRM）对洗涤过程中硫酸钙在有机相中的结晶过程进行了在线监测,通过扫描电镜（SEM）和X射线衍射（XRD）等手段对副产硫酸钙的晶体形貌和物相组成进行了分析,结果表明实验条件下洗涤10 min时,体系中的Ca²⁺生成半水石膏（CaSO₄·0.5H₂O）。计算表明,该盐酸法磷酸工艺洗涤过程中副产石膏值（以二水硫酸钙计）仅为二水硫酸法的8.7%,显著降低了湿法磷酸过程中的石膏处理量。     

沉淀-氧化法处理乙烯废碱液

采用沉淀-氧化法处理乙烯废碱液中的硫化物，考察了影响脱硫效果的各种因素。在n(CuSO₄)∶n(Na₂S)=1.1∶1、温度为40℃、时间为0.5h条件下，沉淀法脱硫后碱液残留的S^2-浓度为0.04g/L；然后进一步采用双氧水氧化处理脱硫后碱液，在氧化反应温度为40℃、时间为2h、氧化剂双氧水用量为1.0mL/L废碱液时，乙烯废碱液中的S^2-浓度可降至1mg/L以下，达到湿式氧化的处理效果和烟气脱硫对乙烯废碱液的要求。同时硫酸铜湿法氧化再生研究结果表明：在硫化铜浆液质量分数为15%、pH=3、氧分压为0.5MPa、温度为200℃、时间为0.5h的条件下，硫酸铜再生彻底，实现了硫酸铜的循环利用。     

β-FeOOH改性蒙脱土复合过氧化氢对罗丹明B的降解

用不同物质的量的β-FeOOH对蒙脱土（MMT）进行改性制备出一系列β-FeOOH-MMT（x）,并将其与过氧化氢（H₂O₂）联用降解罗丹明B（RhB）。考察了RhB模拟废水脱色的影响因素,并研究了不同处理方法的协同效应。结果表明：在pH为5.2、β-FeOOH-MMT（3.5）用量为2 g/L、n（H₂O₂）∶n（Fe）=50∶1条件下搅拌10 min,对20 mg/L的RhB去除率可高达89.3%;对β-FeOOH-MMT（x）进行了拉曼光谱和扫描电镜表征。β-FeOOH-MMT（3.5）表现出丰富的孔结构;β-FeOOH-MMT（3.5）和H₂O₂对降解RhB模拟废水产生了协同效应,降解反应较为接近表观一级动力学,速率增强因子可达到29.32。     

重芳烃轻质化催化剂n（Ni）/n（Ni+Mo）的优化与分析

以β分子筛为载体,在保持金属总负载量不变的情况下,采用等体积浸渍法制备了4种不同n（Ni）/n（Ni+Mo）的催化剂。分别采用X射线衍射（XRD）、比表面积测试（BET）、氨程序升温脱附（NH₃-TPD）、氢程序升温还原（H₂-TPR）、氢程序升温脱附（H₂-TPD）和热重-差热分析（TG-DTG）等方法对催化剂进行了表征。结果表明,4种催化剂的酸量和酸强度相近,在n（Ni）/n（Ni+Mo）等于基准+0.2时,Mo与载体之间的相互作用最弱,其氢气吸附量最多且积炭量最少;采用某炼厂重整C₁₀⁺ 重芳烃对4种催化剂进行评价,结果表明n（Ni）/n（Ni+Mo）等于基准+0.2催化剂具有最优的催化活性和稳定性。上述结果表明,影响重芳烃轻质化催化剂活性和稳定性的关键因素是催化剂氢气吸附量的多少,氢气吸附量越多金属表面的溢流氢效应越明显,积炭前驱体被溢流氢及时消除,从而保护了催化剂的加氢活性中心不被积炭覆盖,有助于催化剂在较高活性下保持稳定。     

二氧化硅制备水溶性硅钾肥的研究

采用二氧化硅和碳酸钾为原料,通过高温煅烧活化二氧化硅制备水溶性硅钾肥。研究了煅烧温度、煅烧时间、氧化钾与二氧化硅物质的量比、二氧化硅粒径等条件对制备水溶性硅钾肥的影响,并通过热重-差示扫描量热法(TG-DSC)、X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)等对样品进行了表征。最佳工艺条件：煅烧温度为900℃,煅烧时间为30 min,氧化钾与二氧化硅物质的量比为0.85,二氧化硅平均粒径为160μm。在此条件下制得的硅钾肥具有全水溶性,硅活化率为99.34%,有效硅(以二氧化硅计)质量分数为39.55%,氧化钾质量分数为53.23%。在高温下二氧化硅与碳酸钾的化学反应可抑制碳酸钾的挥发,反应产物的组成不仅含有硅酸钾(K₂SiO₃),可能还存在二硅酸钾(K₂Si₂O₅)和四硅酸钾(K₂Si₄O₉)。     

碳酸钠浓度对废电池铅膏脱硫影响机制与动力学

以铅膏为研究对象,采用碳酸钠为脱硫剂,系统研究了碳酸钠浓度对铅膏脱硫率及铅收得率的影响,并借助化学分析、扫描电镜分析仪（SEM-EDS）、X射线衍射分析仪（XRD）揭示了铅膏脱硫反应机理,计算了动力学参数。结果表明,铅膏脱硫率随碳酸钠浓度的增加而增大,而铅收得率变化规律相反。铅膏主要由硫酸铅及铅的氧化物组成。在碳酸钠浓度小于0.150 mol/L时,脱硫产物中主要以PbCO₃和Pb₃（CO₃）₂（OH）₂形式存在;随着浓度的增加,PbCO₃不断向Pb₃（CO₃）₂（OH）₂转化,并最终转化为NaPb₂（CO₃）₂（OH）₂,导致铅收得率降低。铅膏脱硫过程活化能随浓度的增大而减小,受化学反应控制。浓度低于0.208 mol/L时,活化能降低幅度较大,由7.275 kJ/mol降至5.312 kJ/mol,之后活化能随浓度的增加变化程度较小。