中國(guó)粉體網(wǎng)訊 近日，全國(guó)碳市場(chǎng)上線交易啟動(dòng)儀式在北京、上海和武漢三地同時(shí)舉行。湖北是國(guó)家第一批低碳省建設(shè)試點(diǎn)，也是全國(guó)首批碳交易試點(diǎn)省之一。湖北襄陽(yáng)的駱駝股份一直著力打造傳統(tǒng)鉛酸蓄電池的循環(huán)產(chǎn)業(yè)，公司廢鉛蓄電池回收處理能力可達(dá)86萬(wàn)噸／年，規(guī)范回收率達(dá)到90％以上，遠(yuǎn)超過(guò)國(guó)家政策要求水平。
(圖片來(lái)源：駱駝集團(tuán)股份有限公司）
我國(guó)鉛酸蓄電池面臨的現(xiàn)狀
我國(guó)是世界上最大的鉛酸蓄電池生產(chǎn)和消費(fèi)國(guó)，自2014年之后，鉛酸蓄電池的年產(chǎn)量維持在200ＧWh左右，生產(chǎn)量也達(dá)到世界生產(chǎn)總量的1/3以上。鉛酸蓄電池作為鉛最主要的應(yīng)用領(lǐng)域，每年使用量占中國(guó)精鉛產(chǎn)量的80％。我國(guó)已探明的鉛儲(chǔ)量雖居世界前列，但過(guò)度的開采及勘察滯后已經(jīng)帶來(lái)了鉛礦資源的短缺現(xiàn)象，鉛原料的市場(chǎng)價(jià)格出現(xiàn)明顯上漲。
同時(shí)，鉛酸蓄電池生產(chǎn)量的提高必然將帶來(lái)大量的電池報(bào)廢。而廢鉛酸蓄電池屬于危險(xiǎn)廢物，含大量硫酸和鉛、銻、砷等重金屬，直接廢棄將對(duì)環(huán)境產(chǎn)生重大污染。廢酸液流入土壤和地下水，會(huì)造成土壤有機(jī)質(zhì)的破壞，農(nóng)作物無(wú)法正常生長(zhǎng)。而地下水的污染也會(huì)威脅到用水的安全。隨著血鉛事件的頻繁發(fā)生，鉛酸蓄電池的回收及再生也越來(lái)越受到社會(huì)各界的重視。
2019年，國(guó)家發(fā)改委發(fā)布《鉛蓄電池回收利用管理暫行辦法（征求意見稿）》，其中制定了蓄電池“誰(shuí)生產(chǎn)，誰(shuí)回收”的政策，并要求到2025年底，規(guī)范回收率達(dá)到60％以上。
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回收鉛酸蓄電池的重要性
鉛酸蓄電池因具有資源和制造成本低、高低溫性能優(yōu)越、運(yùn)行安全可靠、回收技術(shù)相對(duì)成熟等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于交通運(yùn)輸、通訊、電力等國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要領(lǐng)域。但是，隨著鉛酸蓄電池的報(bào)廢量逐年增長(zhǎng)，已成為龐大的再生鉛資源，且電池中的鉛含量高達(dá)60％以上，具有高毒性，因此對(duì)其實(shí)施有效回收和利用是節(jié)約資源，延緩消耗速度的有效途徑，也是提高材料利用效率、降低環(huán)境污染的重要手段。
鉛酸電池組成
鉛酸電池的回收
鉛酸電池的回收通常經(jīng)過(guò)破碎分選、鉛膏熔煉、板柵熔煉、鉛精煉、合金配制、塑料再生和煙氣制酸等過(guò)程。直接處理整個(gè)廢棄鉛酸電池時(shí)，金屬回收率低，且對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重。李等調(diào)查發(fā)現(xiàn)鉛膏是廢棄鉛酸電池的主要成分，同時(shí)對(duì)環(huán)境也有著非常嚴(yán)重的影響。而鉛膏的成分較為復(fù)雜，也是廢棄鉛酸電池回收的重點(diǎn)和難點(diǎn)。廢棄鉛酸電池回收鉛膏再生鉛工藝通常包括火法冶煉、濕法冶煉及新型再生鉛技術(shù)。
1、火法冶煉再生鉛技術(shù)
火法冶煉主要是通過(guò)高溫熔融廢棄鉛酸電池中的鉛膏提煉鉛。根據(jù)操作方式的不同，可以將其分為兩種典型模式。一種是一步冶煉法，即冶煉還原回收鉛的同時(shí)從PbSO4中進(jìn)行脫硫。另一種是兩步冶煉法，即對(duì)廢棄鉛酸電池中的PbSO4進(jìn)行脫硫，再通過(guò)高溫冶煉回收鉛。火法冶煉以國(guó)外的QSL法、Kivcet法、Ausmelt和ISA研發(fā)的頂吹熔池?zé)掋U工藝和Kaldo煉鉛工藝等一步冶煉再生鉛技術(shù)為主。
但是這些技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程中存在諸多缺點(diǎn)，為了克服這些缺點(diǎn)，國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者展開了鉛膏脫硫轉(zhuǎn)化工藝的研究。由于PbCO3在340℃就可以為分解為PbO，分解溫度遠(yuǎn)低于PbSO4，因此，通常將Na2CO3、NaOH等充當(dāng)脫硫劑與鉛膏反應(yīng)，將鉛膏中的PbSO4轉(zhuǎn)化為可溶的硫酸鹽以及不溶的Pb2CO3或Pb(OH)2沉淀。PbCO3可以在較低的溫度下進(jìn)行火法熔煉，從而降低鉛膏火法冶煉溫度，目前該技術(shù)在我國(guó)已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。
2、濕法冶煉再生技術(shù)
相較火法冶煉，濕法冶煉技術(shù)因其所需條件較為溫和而受到廣泛關(guān)注。當(dāng)前濕法回收的主要技術(shù)有電解沉積法和檸檬酸法等。
2.1電解沉積法
電解沉積法，又名電積法，用此方法是為了解決火法冶煉所存在的環(huán)境污染問(wèn)題，通常有RSR工藝、CX-EW工藝、NaOH-KNaC4H4O6工藝等電解還原技術(shù)。RSR工藝主要包括PbSO4脫硫-還原轉(zhuǎn)化、溶液浸出和電解沉積3個(gè)過(guò)程，采用亞硫酸鹽或者以SO2為還原劑，(NH4)2CO3作為脫硫劑，從鉛膏中提煉PbO2，生成的PbCO3與PbO沉淀用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的H2SiF4或HBF4溶液浸出，制成含鉛的電解液。
2.2檸檬酸法
檸檬酸法是一種用來(lái)處理廢鉛酸蓄電池鉛膏的新方法。檸檬酸溶液與鉛膏發(fā)生反應(yīng)得到一種白色晶體，再將此晶體洗滌過(guò)濾后低溫焙燒，得到以Pb、PbO為主要成分的粉體。該方法鉛的回收率達(dá)到95%以上。
2.3其他新方法
2.3.1原子經(jīng)濟(jì)法
2.3.2膜直接電解法
膜直接電解法是在堿性條件下，以離子交換膜為分離介質(zhì)，直接電解廢棄鉛酸電池中鉛的過(guò)程。王等在NaOH溶液中通過(guò)直接電解從廢棄鉛酸電池的鉛膏中提取鉛，其中鈉離子交換膜用于分離陽(yáng)極和陰極，以防止在陽(yáng)極產(chǎn)生二氧化鉛。據(jù)報(bào)道，電流效率從原來(lái)的85％提高到91％。與傳統(tǒng)技術(shù)相比，這種新方法的優(yōu)點(diǎn)是可以直接從廢舊電池中分離鉛和硫酸鹽，提取鉛的過(guò)程簡(jiǎn)化，操作簡(jiǎn)單。
2.3.3電動(dòng)分離法
Maruthamuthu和Soundarrajan等發(fā)明的電動(dòng)分離法是用直流電源作為驅(qū)動(dòng)力來(lái)分離廢棄鉛酸電池中的鉛和硫酸鹽。該方法的優(yōu)點(diǎn)是在分離過(guò)程中不釋放氣體或固體污染物，節(jié)省能源。該方法有望消除高溫冶金過(guò)程中氣體和金屬顆粒的排放，為處理廢棄鉛酸電池中的鉛和硫酸鹽提供了新途徑。
展望
廢舊電池是被放錯(cuò)位置的國(guó)家重要資源，對(duì)國(guó)家綜合實(shí)力的提升具有不可替代的重要意義。實(shí)現(xiàn)廢舊電池的回收再利用和環(huán)保處理是緩解我國(guó)貴金屬資源短缺、保護(hù)生態(tài)環(huán)境內(nèi)在需要，有利于推動(dòng)電池產(chǎn)業(yè)形成從生產(chǎn)到資源再利用的綠色循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈。作為鉛酸蓄電池供應(yīng)和消費(fèi)大國(guó)，隨著鉛酸蓄電池的生產(chǎn)和消費(fèi)，其后續(xù)回收將會(huì)影響鉛資源的重復(fù)利用。中國(guó)在廢舊電池回收方面，前景十分廣闊，也需要進(jìn)行更多的資金投入和實(shí)際生產(chǎn)，以新型處理工藝取代原有的粗放型、環(huán)境污染性處理方式。
參考來(lái)源：
粵訊：電池回收+再生鉛駱駝蓄電池的循環(huán)經(jīng)濟(jì)生意經(jīng)
喻劍平，楊金堂等. 面向精細(xì)拆解的廢鉛酸蓄電池切割分選工藝
劉盛終，丁一等. 廢舊鉛酸蓄電池的回收和再生研究進(jìn)展
張司鍇. 新型廢舊電池回收處理工藝的設(shè)計(jì)研究
（中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/青黎）
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