鉛酸蓄電池綠色回收技術的現狀與展望

申新華

（山西晉通郵電實業有限公司晉城分公司，晉城 048000）

鉛酸蓄電池由法國人普蘭特于1859年所研發出來。因為自身具有極高的安全性，并且使用壽命長、大電流充放電，因此鉛酸蓄電池被廣泛引用于各個領域。鉛酸蓄電池同時也是我國主要練鉛的原料，所以鉛酸蓄電池的回收就非常重要?，F代全密封閥控式鉛酸電池在使用過程中并不會造成污染，但是在回收環節方面往往會對環境造成污染，為了減少回收環節對環境造成的污染，鉛酸蓄電池綠色回收技術就尤為重要。綠色回收技術能夠實現鉛資源可持續性發展的目標，并且將鉛回收過程中對環境造成的污染降到最低。因此深入研究鉛酸蓄電池綠色回收技術具有很高的現實意義。

1 鉛酸蓄電池的電極反應以及廢鉛蓄電池

鉛酸蓄電池在使用到一定年限之后機會產生不可逆硫酸鹽化而無法進行正常的充放電反應，從而進入報廢期，報廢期如果得不到有效的處理，就會對環境造成嚴重的污染。對于廢鉛蓄電池的處理，首先要進行預分選處理，利用利用鉛酸電池中各種物料不同的物理特性，采用機械的物理方式對廢鉛蓄電池進行分離。然后對分離后的各種組成部分進行二次的利用。

2 鉛酸蓄電池綠色回收技術

2.1 RSR工藝

RSR工藝的主要內容是PbSO4的脫硫還原轉化、溶液浸出以及電解沉積。RSR工藝的脫硫劑是（NH4）2CO3，利用（NH4）2CO3將PbSO4轉化成PbO2，然后在使用SO2將PbO2還原成PbO，在以質量分數為20%的H2SiF6溶液浸出，使得鉛轉變為離子形式，溶于整個電解液當中。電積過程分別是將石墨作為陽極，鉛為陰極，在槽壓2.2V、電流密度為216A/m2條件下點解4h，電流效率可以達到96%以上，陰極則會析出高純度的鉛粉[1]。

2.2 CX-EW工藝

CX-EW工藝和RSR工藝十分相似，但是唯一的區別在于CX-EW工藝的脫硫劑是Na2CO3，還原劑是H2O2和鉛粉，用于還原PbO2，CX-EW工藝主要可以分為Na2CO3-H2O2-H2SiF6/HBF4三個階段。CX-EW工藝存在的主要問題有以下幾個：（1）整個過程陽極會析出副產物，副產物是PbO2，并且這個問題并不能得到有效的解決。（2）整個工藝的流程非常多，需要耗費大量的時間，還要消耗大量的化學試劑，在一定程度上增加了成本。（3）電解廢液中會殘留高濃度的鉛離子，從而對相關設備產生一定的腐蝕，降低設備的使用壽命，還會對環境造成嚴重的污染[2]。

2.3 堿性浸出劑回收工藝

PbO的堿性溶液具有可控和可逆的溶解結晶過程。利用燃料電池和液流電流的基本原理，發明了H2-PbO燃料電池。H2-PbO燃料電池的結構是負極電解液是氫負極并且以NaOH為主，預重結晶得到的PbO溶液在熱NaOH溶液中得到NaOH-NaHPbO2溶液可以當成H2-PbO燃料電池的正極活性物質兼電解液，然后通過循環泵在正極得到電子生成Pb和OH-，兩個電極室之間用過陽離子交換膜隔開，然后發生相應的電化學反應。H2-PbO燃料電池的發明能夠獲得極高純度的金屬鉛，回收率也得到了顯著的提升。

2.4 酸性浸出劑回收工藝

有研究學者提出使用高氯酸溶液來濕法回收鉛膏。這個回收過程就是先將鉛膏放入到盛有含有高氯酸溶液的反應釜中，目的是為了讓鉛膏中的鉛和二氧化鉛發生氧化還原反應，并且氧化鉛和算反應也能夠得到可溶性的鉛鹽溶液，將鉛鹽溶液和含有硫酸鉛的不溶性濾渣分離之后，對高氯酸鉛溶液進行電解，隨后會獲得金屬鉛、氧氣以及高氯酸電解液，這種工藝獲得的電解液可以返回進出工序進行循環的使用。產生的濾渣則可以通過常規的工藝進行提純，從而得到硫酸鉛，獲得的硫酸鉛可以直接的使用[3]。

3 結束語

鉛酸蓄電池和其他的儲能設備相比，具有得天獨厚的優勢，使用壽命長，價格低廉，所以在各個領域得到廣泛的推廣和應用。對于鉛酸蓄電池回收有火法冶煉和濕法冶煉?；鸱ㄒ睙挼淖畲笕秉c就是耗能高、高污染，對環境造成嚴重的污染，所以現今的科學領域對濕法冶煉的研發力度不斷的增大。RSR工藝、CX-EW工藝、堿性浸出劑回收工藝以及酸性浸出劑回收工藝等各種濕法冶煉工藝被研發出來。濕法冶煉工藝不僅克服了火法冶煉工藝的缺點，同時還具有排放量少、產品輸出量大的優點。隨著科學技術的飛速發展，各種先進的濕法冶煉工藝將會被研發出來，充分的體現出綠色回收的理念與核心。