废铅蓄电池中铅泥浸出特性及氯盐法浸出条件研究

论文摘要

铅是人类常用金属之一，其用途十分广泛。目前我国铅的生产原料主要来自铅矿石，但大量资料表明，我国铅矿资源在日益枯竭，因此，含铅废物的综合利用和资源化得到了广泛的关注。同时，随着国民经济的发展，铅蓄电池广泛应用各行各业，随之产生的废铅蓄电池作为再生铅的主要来源，越来越成为人们关注的重点，而铅泥作为废铅蓄电池中成分最复杂的组成部分，被《国家危险废物名录》列为危险废物，随意地堆存会对环境造成极大的危害，因此必须寻求合适的处理方法。本文以某废铅蓄电池拆解厂产生的铅泥为研究对象，用三种不同的浸提剂分别模拟三种不同的环境条件，分析铅泥在不同浸提剂中的浸出毒性。以HCl-NaCl-CaCl2为浸出体系，研究铅泥在该体系中的浸出动力学特性，并通过单因素和正交实验，研究铅泥在该体系中的浸出条件。浸出毒性实验结果表明：铅泥属于典型的危险废物，具有较强的浸出毒性，其浸出毒性大小表现为：醋酸缓冲溶液法>硫酸硝酸法>去离子水法。铅泥在HCl-NaCl-CaCl2体系中的浸出过程是液固两相化学反应，浸出过程受固膜（内扩散）控制，浸出过程符合收缩核动力学模型：1-2／3α-（1-α）2/3=Kt，在实验所选温度范围内，表观活化能为13．73KJ／mol。在HCl-NaCl-CaCl2浸出体系中，浸出时间越长，浸出率越高；NaCl初始浓度越高，浸出率越大；液固比越大，浸出率越高；浸出温度越高，浸出率越高；盐酸的初始浓度越高，浸出率越高；CaCl2用量在理论范围内时，随着CaCl2用量的增加浸出率提高，进一步增加CaCl2用量对浸出率影响不大。铅泥在HCl-NaCl-CaCl2浸出体系中，在浸出时间、搅拌速度、颗粒物粒径等因素固定的条件下，各因素对浸出率影响的主次顺序为：[NaCl]0>L/S>T>[HCl]0>CaCl2用量。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 铅泥的产生及危害
• 1.2.1 铅的消耗
• 1.2.2 废铅蓄电池的产生
• 1.2.3 废铅蓄电池的组成
• 1.2.4 废铅蓄电池的回收
• 1.2.5 铅泥的危害
• 1.3 铅泥的研究现状及进展
• 1.3.1 火法熔炼
• 1.3.2 火法—湿法联合熔炼
• 1.3.3 全湿法处理
• 1.3.4 火法、湿法处理优缺点比较
• 1.4 氯盐法浸出理论概述
• 1.5 已有研究中存在的问题及未来的研究方向
• 1.6 本研究主要内容
• 1.7 本研究的意义
• 第2章 铅泥浸出毒性实验
• 2.1 概述
• 2.2 我国危险废物鉴别体系
• 2.2.1 危险废物名录及鉴别标准
• 2.2.2 浸出毒性的定义
• 2.2.3 危险废物浸出毒性鉴别标准
• 2.3 实验内容
• 2.3.1 浸出实验的类型
• 2.3.2 实验浸提剂选择依据
• 2.3.3 实验样品
• 2.3.4 实验方法及步骤
• 2.3.5 实验结果及分析
• 2.4 本章小结
• 第3章 铅泥的浸出动力学研究
• 3.1 浸出动力学理论
• 3.2 浸出原理
• 3.3 实验部分
• 3.3.1 实验材料
• 3.3.2 实验方法
• 3.3.3 实验仪器及试剂
• 3.3.4 浸出率测定方法的确定
• 3.3.5 结果与讨论
• 3.4 本章小结
• 第4章 铅泥浸出条件研究
• 4.1 基本原理
• 4.2 实验材料、步骤及测定方法
• 4.2.1 实验样品
• 4.2.2 仪器及药品
• 4.2.3 实验步骤
• 4.2.4 浸出率的测定
• 4.3 单因素实验
• 4.3.1 时间对浸出率的影响
• 4.3.2 温度对浸出率的影响
• 4.3.3 盐酸浓度对浸出率的影响
• 4.3.4 氯化钠浓度对浸出率的影响
• 4.3.5 氯化钙用量对浸出率的影响
• 4.3.6 液固比（L/S）对浸出率的影响
• 4.4 扩大综合浸出及浸出渣毒性实验
• 4.5 正交实验
• 4.5.1 正交实验设计
• 4.5.2 正交实验结果及分析
• 4.6 浸出液结晶转化及铅产品的制备
• 4.7 本章小结
• 第5章 结论及展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读学位期间的研究成果