固相电解处理废铅酸蓄电池（一）

    引言
    铅大量用于制造铅酸蓄电池，随着汽车工业的发展，铅酸蓄电池的产量逐年增加，与此同时每年产出的废铅酸蓄电池越来越多，合理回收废铅酸蓄电池具有重要意义。以废铅酸蓄电池为原料生产出的铅称再生铅，以铅矿为原料生产出的铅称原生铅。现在西方国家再生铅的产量已超过原生铅的产量，而且再生铅的比例逐年增长，见下表。中国再生铅的产量和原生铅的产量，见下下表。

    再生铅的生产有3种方法：火法、湿法和火法、湿法联合法。
    火法是废铅蓄电池经去壳弃酸后，进行高温火法冶炼，得到粗铅，此方法污染严重。
    联合法是废铅蓄电池经过破碎分离，分别得到金属部分和铅泥，金属部分用低温熔化回收，得到铅锑合金；铅泥用湿法进行脱硫处理，再进行高温火法冶炼，得到软铅，此方法污染比上述火法有所改善。
    湿法是废铅蓄电池经过破碎分离，分别得到金属部分和铅泥，金属部分用低温熔化回收，得到铅锑合金；铅泥用固相电解法还原成纯铅，此方法基本消除了污染，许多冶金工作者进行了研究，取得进展^[2，3]。本节着重叙述中国科学院过程工程研究所取得的固相电解处理废铅酸蓄电池工业化的有关内容^[4，5]。
    废铅酸蓄电池的组成
    废铅酸蓄电池由外壳（聚丙烯）、板栅（铅合金）、铅泥、隔板和硫酸等组成，各部分的含量见下表。铅泥主要由PbSO₄、Pb0₂、Pb0、Pb⁰等组成，铅泥各组分含量见下下表。[next]

    固相电解处理度铅酸蓄电池的工艺和原理
    固相电解处理废铅酸蓄电池的工艺流程见下图。废铅酸蓄电池首先用皮带运输机送入分离机，分离成塑料、隔板、板栅和铅泥等四种物料。塑料可直接出售；隔板用无害化焚烧处理；板栅进行低温熔化并调配其成分，铸成六元铅合金锭，用于制造铅酸蓄电池的板栅；铅泥用电解残液转化，转化反应式如下：

                        PbS0₄＋2Na0H ==== Pb（OH）₂＋Na₂S0₄

    转化后，再经脱水，把转化后的铅泥涂在阴极板上，然后放入电解槽中进行电解，电解液为NaOH溶液，电解后各种铅的化合物都被还原成金属。其反应式示意如下：

    阴极：                    Pb0＋2e＋H₂0 ==== Pb＋20H^－

                             Pb0₂＋4e＋2H₂0 ==== Pb＋40H^－
                                                   1
    阳极：                      20H^--2e ====  H₂0＋——O₂↑
                                                   2
    电解后物料进行低温熔化，铸成铅锭，送蓄电池厂使用。
    板栅熔化时产生的氧化渣也可用固相电解还原成金属。