способ переработки отработанных свинцовых аккумуляторов
| Классы МПК: | C25C1/18 свинца |
| Автор(ы): | Алиев З.М. (RU), Гасанова Ф.Г. (RU) |
| Патентообладатель(и): | Дагестанский государственный университет (RU) |
| Приоритеты: |
подача заявки:
2003-09-22 публикация патента:
27.01.2005 |
Изобретение относится к способам электрохимических производств, в частности к переработке пришедших в негодность свинцовых аккумуляторов. В электролизер заливается раствор 2М сульфаминовой кислоты и опускаются в него неразрушенные свинцовые пластины с активной массой на сутки. Закрепляются катод из чистого свинца и в качестве анодов - свинцовые пластины отработанного аккумулятора, затем к системе подключают постоянный ток. Далее проводится электролитическое выделение свинца при одновременном растворении в нем неразрушенных свинцовых пластин при анодной плотности тока 10-20 мА/см 2, обеспечивается повышение производительности процесса за счет отсутствия трудоемких технологических операций, используемый сульфаминовый электролит безвреден, тогда как другие электролиты токсичны, в нем нерастворима сурьма и пассивация анодов в нем минимальна, а также достигается практически полная утилизация свинца из отработанных свинцовых аккумуляторов. 1 табл.
Формула изобретения
Способ переработки свинцовых аккумуляторов, включающий электрохимическое растворение неразрушенных свинцовых пластин с активной массой в сульфаминовой кислоте, отличающийся тем, что после электрохимического растворения проводят электролитическое выделение свинца при одновременном растворении в нем неразрушенных свинцовых пластин, при плотности тока 10-20 мА/см2.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к области электрохимических производств, в частности к способам утилизации свинца из свинецсодержащих отходов, и 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, кл. 21 В, 26/01].
Недостатком указанного способа является трудоемкость процесса.
Наиболее близким способом того же назначения по совокупности признаков является способ переработки свинцовых аккумуляторов, в соответствии с которым осуществляют электрохимическое растворение неразрушенных свинцовых пластин с активной массой в сульфаминовой кислоте [Пат. GB 1486738, кл. С 25 С 1/18, 21.09.1977 г.].
Предложенный способ отличается от вышеуказанного аналога тем, что после электрохимического растворения проводят электролитическое выделение свинца.
Задача заявляемого изобретения - охрана окружающей среды и улучшение переработки вторичного свинцового сырья.
Технический результат - экономичность и экологическая чистота процесса вследствие использования менее токсичного электролита, высокая производительность процесса.
Технический результат достигается тем, что способ переработки свинцовых аккумуляторов включает электрохимическое растворение неразрушенных свинцовых пластин с активной массой в сульфаминовой кислоте, после электрохимического растворения проводят электролитическое выделение свинца при одновременном растворении в нем неразрушенных свинцовых пластин при плотности тока 10-20 мА/см2.
Сущность предлагаемого способа заключается в следующем.
В электролизер заливают раствор 2М сульфаминовой кислоты и опускают в него неразрушенные свинцовые пластины с активной массой на сутки. Закрепляют катод из чистого свинца, а в качестве анодов - свинцовые пластины отработанного аккумулятора, затем к системе подключают постоянный ток. Далее проводят электролитическое выделение свинца при одновременном растворении в нем неразрушенных свинцовых пластин. Проведение электролиза по предлагаемому способу позволяет перерабатывать пришедшие в негодность свинцовые аккумуляторы для получения чистого свинца.
В таблице 1 показана зависимость выхода по току от состава электролита и плотности тока.
| Таблица 1 | ||
| Состав электролита | Плотность тока, мА/см2 | Выход по току, % |
| Сульфаминовая кислота, 2 М | 10 | 96,7 |
| Сульфаминовая кислота, 2 М фенол, 3 г/л; клей 4 г/л | 15 | 97,9 |
| Сульфаминовая кислота, 2 М фенол, 3 г/л; клей 4 г/л | 20 | 97,6 |
Пример 1. В стеклянную емкость на 1 л заливается 2 М раствор сульфаминовой кислоты, затем туда помещаются неразрушенные свинцовые пластины с активной массой на сутки. Катод - пластина из чистого свинца. Анод - неразрушенные свинцовые пластины с активной массой. Плотность тока 10 мА/см2. Полученный осадок имеет рыхлую губчатую структуру. Выход по току 96,7%.
Пример 2. Электролиз проводится по п.1 с тем отличием, что в электролит добавили фенол - 3 г/л и клей - 4 г/л. Осадок имеет плотную мелкокристаллическую структуру. Выход по току 97,9%.
Пример 3. Электролиз проводится по п.1 с тем отличием, что в электролит добавили фенол - 3 г/л и клей - 4 г/л при плотности тока 20 мА/см2. Выход по току 97,6%.
Предлагаемый способ обладает рядом преимуществ:
1. Высокая производительность процесса за счет отсутствия трудоемких технологических операций.
2. Экологическая чистота, т.к. предлагаемый сульфаминовый электролит безвреден, тогда как другие электролиты токсичны, в нем нерастворима сурьма и пассивация анодов в нем минимальна.
3. Безотходная технология за счет практически полной утилизации 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.
