廢舊鉛酸蓄電池回收及浸出實(shí)驗(yàn)研究

李海銀

（江蘇圣達(dá)工程咨詢(xún)有限公司 江蘇徐州 221000）

鉛蓄電池的生產(chǎn)加工過(guò)程產(chǎn)生含鉛污染物，這類(lèi)重金屬污染物已經(jīng)列入國(guó)家危險(xiǎn)廢物名錄中，鉛固體廢物同時(shí)也是重要的鉛原料來(lái)源，全世界每年鉛的回收精煉為328萬(wàn)噸，因此如何將廢棄鉛制品安全的處理和回收利用是重要的問(wèn)題。當(dāng)前，鉛的冶煉原料主要是以含量多余50%的方鉛石中取得，隨著礦產(chǎn)資源的開(kāi)發(fā)和利用，含量較低的鉛金屬礦將會(huì)綜合利用[1]。

1 廢舊鉛蓄電池

1.1 廢舊鉛蓄電池的組成

廢舊鉛蓄電池除去電解液后由三部分構(gòu)成，其中電極柵和連接物鉛含量占整個(gè)鉛蓄電池的一半。它們鉛含量基本是合金成分，鉛含量約占百分之九十五，錫含量約占百分之五，氧化鉛和硫酸鉛含量較少，加起來(lái)不到百分之一。電極柵和連接物被腐蝕后會(huì)產(chǎn)生鉛泥和填料，被腐蝕的鉛電極柵和連接物含鉛量為百分之七十五左右，含錫量為百分之零點(diǎn)五左右，含硫量為百分之六左右。其中鉛的存在形式主要是硫酸鉛和堿式硫酸鉛，此外還含有少量的二氧化鉛和氧化鉛。填料的含鉛量占鉛蓄電池總含鉛量百分之五十左右。鉛蓄電池的外殼主要是聚丙烯或聚氯乙烯塑料[2]。

鉛蓄電池的三部分為電極、連接物和外殼。這三個(gè)部分組成不同，材料不同，因此性質(zhì)也不相同。為了減少?gòu)U舊鉛蓄電池對(duì)環(huán)境的危害，需要將鉛蓄電池分解，再回收利用，這樣會(huì)減少回收成本。

1.2 節(jié)能回收

廢舊鉛蓄電池的回收，在發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)很成熟，廢舊鉛蓄電池的回收主要通過(guò)電池制造企業(yè)負(fù)責(zé)，利用其銷(xiāo)售渠道組織回收和利用，廢舊鉛蓄電池第二個(gè)回收途徑是廢舊物品回收站拆解，拆解下的廢料再賣(mài)給蓄電池加工企業(yè)。回收不僅可以避免或者減少鉛污染，達(dá)到環(huán)境保護(hù)的要求，還可以節(jié)約鉛資源。

廢舊鉛蓄電池的回收再生預(yù)處理一般流程為：鉛蓄電池電極機(jī)械化破碎、含鉛碎片及雜質(zhì)的自動(dòng)拆分、重介質(zhì)重新選擇，最終把鉛蓄電池分為四個(gè)部分，包括格柵、鉛板、鉛泥、聚丙烯和廢舊塑料。

1.3 鉛泥危害

鉛蓄電池中鉛泥的危害很?chē)?yán)重，因?yàn)殂U的比重較大，在空氣中會(huì)沉降到土壤表面。由于鉛的積累，會(huì)產(chǎn)生揚(yáng)塵，危害大氣環(huán)境和人體健康。鉛泥中的重金屬有鉛、錫、砷等，如果經(jīng)過(guò)呼吸道進(jìn)入人體，對(duì)人體健康的危害很大。此外，鉛對(duì)水體污染也很?chē)?yán)重，如果堆積的鉛排放物不經(jīng)處理，被雨水沖刷后會(huì)造成地下水污染[3]。

2 浸出實(shí)驗(yàn)部分

2.1 浸出實(shí)驗(yàn)

浸出實(shí)驗(yàn)是在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)模擬自然界中的鉛泥和液體混合時(shí)浸出的過(guò)程。實(shí)驗(yàn)方法就是把鉛泥和浸提劑接觸一定時(shí)間后取浸出液，并用分光光度法或其他方法檢測(cè)其中的鉛含量。

2.2 實(shí)驗(yàn)樣品

實(shí)驗(yàn)使用的樣本是取自某拆卸廢舊鉛蓄電池工廠。將鉛泥置于105攝氏度的條件下24小時(shí)左右，至每稱(chēng)量結(jié)果的差值低于0.01克，再經(jīng)冷卻、粉碎后過(guò)80目的網(wǎng)篩，制成鉛泥粉末實(shí)驗(yàn)樣本。

2.3 實(shí)驗(yàn)儀器

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2.4 浸提劑制備方法

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2.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

實(shí)驗(yàn)中利用分光光度計(jì)檢測(cè)出樣本中含有73.5%的鉛。經(jīng)過(guò)進(jìn)一步的分析，含有的鉛主要以以下幾種形態(tài)存在，具體的百分比見(jiàn)表3。采用上述三種方法提取鉛的實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表4。

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由表4中的數(shù)據(jù)可以看出，浸出毒性遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于標(biāo)準(zhǔn)限值。這證實(shí)了鉛泥為危險(xiǎn)廢物，其浸出毒性是很高的。采用上文提到的方法實(shí)驗(yàn)時(shí)，鉛泥浸出毒性強(qiáng)度由大到小排列為：醋酸緩沖液法、硫酸硝酸法、去離子水法。

3 結(jié)語(yǔ)

鉛泥的浸出毒性超過(guò)了新標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的限值，屬于典型的危險(xiǎn)廢物。浸出毒性大小表現(xiàn)為醋酸緩沖溶液法>硫酸硝酸法>去離子水法。

[1]桂雙林.廢鉛蓄電池中鉛泥浸出特性及氯鹽法浸出條件研究.南昌大學(xué).2008.06

[2]林德強(qiáng).廢鉛蓄電池及鉛陽(yáng)極泥回收利用新工藝的研究.中南大學(xué).2011.05

[3]樂(lè)頌光.再生有色金屬生產(chǎn) [M].中南工業(yè)大學(xué)出版社,1991，204．24