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专利号: 2019103427548
申请人: 南京工程学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 冶金;黑色或有色金属合金;合金或有色金属的处理
更新日期:2024-08-26
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种废铅酸蓄电池中废铅膏的回收利用装置,其特征在于:包括反应釜(1)、多孔圆台填料缸(2)、叶轮动力元件(3)、伺服电机(4)、附着膜(5)、结晶滤网(6)以及循环连通系统;所述反应釜(1)为中空双层直臂圆柱结构,包括内壁(11)、外壁(12)、设于顶部的密封玻璃盖(13)和设于底部的隔离层(14);所述内壁(11)通过衔接杆(7)与外壁(12)固定连接,所述内壁(11)的内层设有与内壁形状相同的附着膜(5),所述密封玻璃盖(13)上设有用于多孔圆台填料缸(2)通过的圆孔(15);所述多孔圆台填料缸(2)位于反应釜(1)顶部,穿过所述密封玻璃盖上的圆孔(15)伸入反应釜(1)内部,与反应釜(1)可拆卸连接;所述叶轮动力元件(3)位于反应釜(1)内部,设于隔离层(14)上方;所述伺服电机(4)固定安装于隔离层(14)下方,伺服电机(4)与叶轮动力元件(3)连接,用于控制叶轮动力元件(3)旋转带动反应釜(1)内的溶液浸没所述多孔圆台填料缸(2);所述循环连通系统包括第一连通层(111)与第二连通层(112),所述第一连通层(111)设于内壁(11)的底部,供反应釜内的溶液循环通过;

所述第二连通层(112)设于内壁(11)的上部,供飞溅至反应釜上层的溶液通过;所述结晶滤网(6)设于第二连通层(112)处,位于内壁(11)与外壁(12)之间,用于收集沉淀结晶;其中,所述多孔圆台填料缸(2)包括同心圆盘(21)、支撑杆(22)、缸体(23)以及圆柱塞(24);所述同心圆盘(21)悬挂于密封玻璃盖上,同心圆盘(21)外径大于所述圆孔(15)的直径,同心圆盘(21)内衔接有圆柱塞(24);所述圆柱塞(24)底部设有支撑杆(22),支撑杆(22)另一端与缸体(23)连接,所述缸体(23)为开设多个小孔(231)的圆台,小孔(231)垂直圆台壁面供溶液通过。

2.根据权利要求1所述的一种废铅酸蓄电池中废铅膏的回收利用装置,其特征在于:所述多孔圆台填料缸(2)嵌入至所述反应釜(1)内的中部位置,反应釜内的反应溶液液面至少与缸体(23)底面接触,至多不超过缸体(23)上表面。

3.根据权利要求1所述的一种废铅酸蓄电池中废铅膏的回收利用装置,其特征在于:所述叶轮动力元件(3)包括两层叶轮盘(31)和转轴(32),所述两层叶轮盘(31)分别连接在转轴(32)的顶端和中端,叶轮盘(31)设有四片叶片;所述转轴(32)固定在隔离层(14)上方,转轴(32)底部与所述伺服电机(4)相连。

4.根据权利要求3所述的一种废铅酸蓄电池中废铅膏的回收利用装置,其特征在于:所述隔离层(14)与转轴(32)间设有橡胶垫圈(8)。

5.根据权利要求3所述的一种废铅酸蓄电池中废铅膏的回收利用装置,其特征在于:所述叶轮动力元件(3)的转速为80 rad/min。

6.根据权利要求1所述的一种废铅酸蓄电池中废铅膏的回收利用装置,其特征在于:所述反应釜的内壁(11)与外壁(12)采用有机玻璃壁。

7.根据权利要求1所述的一种废铅酸蓄电池中废铅膏的回收利用装置,其特征在于:所述反应釜(1)顶端两侧对称设有第一输液孔(16)和第二输液孔(17),所述反应釜外壁(12)底端设有排液孔(18)。

8.根据权利要求7所述的一种废铅酸蓄电池中废铅膏的回收利用装置,其特征在于:所述多孔圆台填料缸(2)设有两组,分别为第一多孔圆台填料缸和第二多孔圆台填料缸,所述两组多孔圆台填料缸结构相同;第一多孔圆台填料缸用于填装废铅膏,第二多孔圆台填料缸用于填装装有阴离子交换树脂包裹的Na2C2O4固体。

9.权利要求8所述的废铅酸蓄电池中废铅膏的回收利用装置的使用方法,其特征在于,包括以下步骤:

步骤一、废铅膏脱硫:废铅膏置于第一多孔圆台填料缸中,从第一输液孔(16)内通入Na2CO3溶液,启动伺服电机(4)供叶轮动力元件(3)工作,提供足够涡力给Na2CO3溶液并浸没第一多孔圆台填料缸的位置,使Na2CO3溶液与废铅膏充分接触,反应后将溶液通过排液孔(18)排除;收集第一多孔圆台填料缸、附着膜(5)以及结晶滤网(6)上的沉淀物,清洗附着膜(5)与结晶滤网(6)后重新安装就位,将沉淀物经去离子水和无水乙醇反复洗涤,保证液固比为5:1,100℃干燥,得到脱硫后的铅膏;

2+

步骤二、Pb 的溶解:将上述步骤一中处理得到的铅膏重新置于第一多孔圆台填料缸,将第一多孔圆台填料缸装入反应釜,从第二输液孔(17)内通入HNO3和H2O2的混合溶液,启动伺服电机(4)供叶轮动力元件(3)工作,得到含Pb2+的溶液;

步骤三、Pb2+的沉淀:保留步骤二反应后反应釜(1)中的溶液,取出第一多孔圆台填料缸并更换第二多孔圆台填料缸,在第二多孔圆台填料缸中填充阴离子交换树脂包裹的Na2C2O4固体后放入反应釜(1),启动伺服电机(4)供叶轮动力元件(3)工作,反应温度为常温,反应时间为2h,反应完全后,分离并收集所述第二多孔圆台填料缸、结晶滤网(6)以及附着膜(5)中的PbC2O4,过滤、洗涤、100℃ 干燥得到草酸铅固体,将PbC2O4固体在550℃下煅烧得到超细氧化铅粉末状固体。

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