СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ОТРАБОТАННЫХ СВИНЦОВЫХ АККУМУЛЯТОРОВ Российский патент 2005 года по МПК C25C1/18 

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 1Состав электролитаПлотность тока, мА/см²Выход по току, %Сульфаминовая кислота, 2 М1096,7Сульфаминовая кислота, 2 М фенол, 3 г/л; клей 4 г/л1597,9Сульфаминовая кислота, 2 М фенол, 3 г/л; клей 4 г/л2097,6

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.

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/см², 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.

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.