способ переработки свинцовых аккумуляторов

Формула изобретения

Способ переработки свинцовых аккумуляторов, включающий одновременное растворение неразрушенных свинцовых пластин с активной массой в электролите и электрохимическое выделение свинца, отличающийся тем, что в качестве электролита используют раствор гидротартрата натрия и гидроксида натрия, а электрохимическое выделение свинца проводят при плотности тока 5-15 мА/см² .

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области электрохимических производств, в частности к способам утилизации свинца из свинецсодержащих отходов.

Изобретение может быть использовано как один из способов получения свинца для производства аккумуляторов, в качестве футеровочного и электродного материала в химической промышленности и т.д.

Известен способ переработки пришедших в негодность свинцовых пластин, включающий выплавление металла решеток, измельчение сульфатно-оксидной фракции, загрузку порошкообразной фракции в катодное пространство электролизера, проведение электролиза, извлечение губчатого свинца, его брикетирование и переплавку. Электролит может быть как кислым, так и щелочным [А.с. 74728, СССР, кл. 21 В 26/01. Способ переработки пришедших в негодность свинцовых пластин].

Недостатком указанного способа является трудоемкость процесса.

Наиболее близким способом того же назначения по совокупности признаков является способ отделения активной массы от решеток путем обработки не разрушенных свинцовых аккумуляторных пластин раствором сульфаминового электролита, в котором растворяются соединения свинца, и из которого затем извлекается свинец [Пат. 2245393, Россия, МКИ С 25 С 1/18. Способ переработки отработанных свинцовых аккумуляторов].

Недостатком указанного способа являются сравнительно высокие затраты электроэнергии.

Задача заявляемого изобретения - охрана окружающей среды и переработка вторичного свинцового сырья.

Технический результат - экологическая чистота процесса, полная утилизация свинца.

Сущность предлагаемого способа заключается в следующем.

Данный способ включает одновременное растворение неразрушенных свинцовых пластин с активной массой в электролите и электрохимическое выделение свинца, в качестве электролита используют раствор гидротартрата натрия и гидроксида натрия, а электрохимическое выделение свинца проводят при плотности тока 5-15 мА/см² .

В электролизер заливается раствор, содержащий 100 г/л гидрооксида натрия и 80 г/л гидротартрата натрия, в него опускаются не разрушенные свинцовые пластины с активной массой. Закрепляются катод из чистого свинца и в качестве анодов свинцовые пластины отработанного аккумулятора. Далее проводится электролитическое выделение свинца при одновременном растворении в нем отработанных свинцовых пластин. Плотности катодного и анодного тока составляют 5-15 мА/см². При плотности тока больше 15 мА/см² выходы по току свинца снижаются. При тока меньше 5 мА/см² производительность процесса низкая. Проведение электролиза по предлагаемому способу позволяет перерабатывать пришедшие в негодность свинцовые аккумуляторы для получения чистого свинца.

Таблица 1
i, мА/см2	ВТ, %	W, кВт·ч/кг
5	99,2	0,15
10	97,8	0,16
15	97,6	0,22

В таблице 1 показана зависимость выхода по току и затрат электроэнергии от плотности тока (i - плотность тока, ВТ - выход по току, W - затраты электроэнергии).

Пример 1. В стеклянную емкость на 1 л заливается электролит, содержащий 100 г/л гидрооксида натрия и 80 г/л гидротартрата натрия, затем туда помещаются неразрушенные свинцовые пластины с активной массой. Катод - пластина из чистого свинца. Анод - не разрушенные свинцовые пластины с активной массой. Плотность тока 5 мА/см². Полученный осадок имеет рыхлую губчатую структуру. Выход по току 99,2%.

Пример 2. Электролиз проводится по п.1, при плотности тока 10 мА/см ². Выход по току 97,8%.

Пример 3. Электролиз проводится по п.1, при плотности тока 15 мА/см². Выход по току 97,6%.

Предлагаемый способ обладает рядом преимуществ.

1. Предлагаемый электролит безвреден, тогда как другие электролиты токсичны, в нем не растворима сурьма, и пассивация анодов в нем минимальна.

2. Практически полная утилизация свинца из отработанных свинцовых аккумуляторов.

Для заявленного способа в том виде, как он охарактеризован в независимом пункте изложенной формулы изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью описанных в заявке средств и методов.

Предлагаемый способ позволяет повысить производительность процесса за счет отсутствия трудоемких технологических операций, используемый электролит безвреден, тогда как другие электролиты токсичны, в нем не растворима сурьма, и пассивация анодов в нем минимальна, происходит практически полная утилизация свинца из отработанных свинцовых аккумуляторов.