铅酸蓄电池废电解液中铅的净化技术实验研究

论文摘要

铅酸蓄电池废电解液硫酸,是一种以重金属铅为主,含有多种微量无机成分和有机组分的有毒废液,但也是一种潜在的硫资源。按照在保持废电解液硫酸理化性质不变情况下实现对硫酸溶液中重金属铅的净化要求,本研究通过对铅酸蓄电池废电解液硫酸的物质组成分析,采用吸附净化方法,研究了吸附剂的种类及吸附条件等因素对铅吸附净化的影响。在此基础上,研究了天然沸石吸附净化铅的动力学过程与热力学机理,并提出再生方案。主要研究结果如下:1.铅酸蓄电池废电解液硫酸的成分复杂。其中,溶液中可检测出的元素包括Pb、As、Fe、Cr等多种,既有如硫酸铅这样的无机物,也包括油类等有机物。2.在保持废电解液硫酸理化性质不变情况下,天然沸石对铅的净化效率高达84.75%,净化后硫酸中铅的含量为1.5651mg/L,可以满足硫酸工业化应用标准的要求。3.吸附动力学研究表明,天然沸石对废电解液硫酸中铅的吸附初期由膜扩散控制步骤,待液膜消失后,颗粒扩散为控制步骤。沸石的吸附过程满足二级动力学方程,动力学常数为2.5166。4.吸附热力学研究表明,天然沸石对废电解液硫酸中铅的吸附过程满足Langmuir等温方程,不同初始浓度、不同温度吸附过程的△Gads及焓变均为负值,吸附过程为放热过程且可以自发进行。5.天然沸石脱附—再生实验研究表明,硝酸可以用于实验对沸石进行解吸。且一次解吸-吸附容量为1.0711mg/（g.l）,二次解吸-吸附容量1.0623mg/（g.l）,保持了原沸石良好的吸附特性。解吸液中含有的铅通过投加硫化钠沉淀,将重金属转入固相用于进一步处理处置。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 研究目的与意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 课题来源、主要研究方法及内容
• 2 铅酸蓄电池废电解液硫酸基本组成分析
• 2.1 样品分析实验
• 2.2 实验结果与讨论
• 2.3 本章小结
• 3 铅酸蓄电池废电解液硫酸中铅的净化材质筛选实验研究
• 3.1 实验方法
• 3.2 实验结果
• 3.3 结论分析
• 3.4 本章小结
• 4 沸石结构实验研究
• 4.1 实验材料及方法
• 4.2 实验结果
• 4.3 本章小结
• 5 天然沸石对铅酸蓄电池中铅的吸附机理研究
• 5.1 实验方法
• 5.2 实验结果
• 5.3 本章小结
• 6 脱附实验研究
• 6.1 实验方法
• 6.2 实验结果
• 6.3 本章小结
• 7 总结与展望
• 7.1 全文总结
• 7.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录 攻读学位期间主要承担的科研任务