隨著豫光金鉛72萬噸/年廢鉛酸蓄電池回收網(wǎng)絡體系的逐步完善，廢鉛酸蓄電池產(chǎn)出的硫酸電解液也隨之增多，河南豫光金鉛股份有限公司擁有36萬噸/年的廢鉛酸蓄電池自動拆解生產(chǎn)線，年產(chǎn)出電解液約2萬方，采用中和法處置會產(chǎn)出大量污泥，處理費用昂貴。

筆者通過對廢鉛酸蓄電池電解液成分的化驗分析、凈化處置、為硫酸電解液酸浸制造納米氧化鋅進行了試驗摸索和工藝條件的可行性論證，找到了一套有效地處理廢鉛酸蓄電池電解液的工藝方法。該工藝降低了廢鉛酸蓄電池硫酸電解液的綜合處置費用，且無污染，保護環(huán)境。

電解液處置工藝研究

廢舊鉛酸蓄電池電解液成分分析

工藝設計

目前公司對鉛熔煉系統(tǒng)產(chǎn)出的次氧化鋅采用硫酸浸出法和碳酸鈉中和法生產(chǎn)納米氧化鋅，該工藝采用公司自主研發(fā)的烘干爐窯設備生產(chǎn)的納米氧化鋅粒徑小，活性高，比表面積大。筆者通過對廢鉛酸蓄電池電解液靜置除雜后能否在豫光金鉛的納米氧化鋅生產(chǎn)工藝中的應用進行比對試驗，探索硫酸電解液的添加使用是否對次氧化鋅的浸出造成影響及電解液雜質(zhì)對產(chǎn)品質(zhì)量有無影響。

實驗室工藝試驗

實驗室試驗工藝為納米氧化鋅生產(chǎn)流程工藝，最終產(chǎn)物為濕基堿式碳酸鋅。具體條件與實際生產(chǎn)工藝相同。原料為鉛系統(tǒng)產(chǎn)出的次氧化鋅200g，在酸浸過程中，液固比為5:1，除去所需加入的濃硫酸外，其余液量全部為廢鉛酸蓄電池靜置除雜的硫酸電解液。一次、二次凈化所加高錳酸鉀和鋅粉較少，沒有進行具體稱量。具體實驗結(jié)果見表2、表3、表4。

從表2、表3中可看出，使用廢鉛酸蓄電池硫酸電解液對次氧化鋅進行漿化、浸出處理后，酸浸液比較最為明顯的是含F(xiàn)e偏高，這點也與試驗時所用高錳酸鉀稍多及一次凈化渣量較大相互驗證，分析為電解液本身含鐵較高。

從表4試驗結(jié)果可看出，使用廢鉛酸蓄電池硫酸電解液生產(chǎn)出的堿式碳酸鋅基本符合生產(chǎn)工藝要求。生產(chǎn)中根據(jù)實際情況每天可處理廢鉛酸蓄電池硫酸電解液20方左右，減少酸了浸用濃硫酸量，但高錳酸鉀用量新增了3倍。下一步進行工業(yè)化試驗，驗證本階段試驗結(jié)果。

工業(yè)化試驗及生產(chǎn)

2016年四月河南豫光金鉛股份有限公司再生鉛廠與陜西金禹科技發(fā)展有限公司利用自動表面反洗過濾器進行多次現(xiàn)場試驗，找到了適合電解液過濾的濾膜和過濾工藝，十月再生鉛廠利用閑置的戈爾膜過濾器改造將過濾膜管替換為合適的80mm直徑的PP濾膜實現(xiàn)了廢鉛酸蓄電池電解液的高效凈化處理，為次氧化鋅生產(chǎn)納米氧化鋅供應了純凈的硫酸電解液。

2016年十月十一日8點半，筆者在氧化鋅廠共做酸浸2釜，每釜用凈化后硫酸電解液約4m3進行漿化，加硫酸進行浸出，經(jīng)壓濾后每釜約產(chǎn)出3.5m3酸浸液，加高錳酸鉀進行一次凈化。酸浸工藝段各步驟原輔料用量見表5。

從表5酸浸工藝段原輔料消耗可看出，由于廢鉛酸蓄電池硫酸電解液酸度較低，因此對生產(chǎn)過程中硫酸用量影響不大，酸浸最終酸濃與正常生產(chǎn)液基本相同。一凈過程中使用的高錳酸鉀量較正常生產(chǎn)新增，按液量進行整合計算的話，每立方液量消耗高錳酸鉀量由0.218kg/m3新增至0.68kg/m3，換算成納米氧化鋅單耗為：0.63×0.68/0.218=1.98kg/t。經(jīng)測試，最終產(chǎn)品納米氧化鋅指標合格。