CN104975168A - 含硫酸铅物质快速脱硫的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种含硫酸铅物质快速脱硫的方法；通过将超重力外循环旋转填充床转子转速设置为500-2500rpm，之后将碱性水溶液和含硫酸铅物质的浆料同时加入超重力外循环旋转填充床中，反应时间≤1s，得到悬浊液，完成脱硫；或者将超重力内循环旋转填充床转子转速设置为500-2500rpm，将碱性水溶液和含硫酸铅物质的浆料加入超重力内循环旋转填充床中，反应1-4min得到悬浊液，完成脱硫；该方法不仅能够高效地回收废铅酸蓄电池铅膏中的铅，同时还具有处理工艺和设备简单、反应时间短、易操作等特点，处理后的产物颗粒大小达到微米级甚至更小，无二次污染，适合工业化生产。

Description

含硫酸铅物质快速脱硫的方法

技术领域

本发明涉及脱硫技术领域。更具体地，涉及含硫酸铅物质快速脱硫的方法。

背景技术

自上世纪90年代以来，我国就一直是铅生产和消费增长最快的国家。在铅的消费结构中，铅酸电池的耗铅量占总的铅消耗量的85%左右，我国铅酸电池产量约占世界产量的1/3。自上世纪80年代中国开始出现私人汽车，到2003年社会保有量达到1219万辆，私人汽车突破千万辆用了近20年，而突破2000万辆仅仅用了3年时间。2010年，我国汽车的保有量达到了7000万辆。截至2011年8月底，全国机动车保有量达到2.19亿辆。随着汽车保有量的不断增长，汽车的报废量也随之增长，据统计，2011年我国汽车报废量超过400万辆，预计到2020年，我国汽车报废量将达到1400万辆，每年报废的铅酸电池达到150万吨以上。废旧铅酸电池社会积存量的不断增加已成为一个巨大的可再生二次铅资源。

非法冶炼厂采用落后的土炉土灶和小反射炉焙烧来将铅栅和铅膏混炼，排出的铅蒸汽、铅尘和二氧化硫超过国家标准几倍甚至几十倍，且全国每年几万吨铅在熔炼过程中流失掉，严重污染环境。

废旧铅酸电池一般有板栅、铅膏、外壳、电解液、隔板等部分组成，由于各厂商制造工艺不同，各组分在蓄电池中的含量也不尽相同。经对一些常规废旧铅酸电池的研究发现，其组分质量分数为：板栅24%-30%，铅膏30%-40%，隔板2%-3%，塑料外壳5%-7.5%，电解液11%-30%。而铅膏主要是极板上活性物质经充放电后形成的浆料状物质：PbSO₄（约50%）、PbO₂（约28%）、PbO（约9%）、Pb（约4%）等，还可能含有少量的Sb(约0.5%)。由于铅膏中存在大量的铅的硫酸盐以及铅的各种价态的氧化物，因此，铅膏的回收利用通常是废铅酸蓄电池回收利用需要着重研究的难点。

世界上多数国家尤其是西方发达国家非常重视从废旧铅酸电池中回收二次铅，根据相关研究数据统计，世界各国再生铅的工业水平不一致，工业发达国家的再生量和回用技术水平较高，再生铅的产量约占铅总产量的65%，美国高达76.2%，且基本消除环境污染；发展中国家较低，低于30%，我国为17.5%，铅回收率也低，一般为80%-85%，低的只有50%左右。如何提高废铅酸电池中铅的回收率，是目前困扰人们的一大难题。

对废铅酸蓄电池铅膏的处理技术一般分为火法、湿法以及火法湿法联合法。火法存在工艺落后、回收率低、二次污染严重、能耗大等缺点。湿法处理铅膏回收铅一直受到再生铅工业的关注。湿法工艺大致分为直接电积法、间接电积法和非电积法。直接电积法即将铅膏直接置于电解槽中进行电解回收铅的技术。现阶段已研制出的直接电积法为固相电解还原法。固相电解还原法是我国中国科学院化工冶金研究所提出的一种利用盛有NaOH溶液电解槽，将铅膏中的各种铅化合物作为阴极，不溶金属极板作为阳极，在NaOH溶液中通以直流电，直接电解处理铅膏的技术。由于铅膏中PbSO₄、PbO₂的存在，大多数电积工艺无法采用直接电积处理铅膏，需先将铅膏进行转化、浸出后才能进行电积的处理。间接电积处理铅膏工艺包括如RSR工艺、USBM工艺、CX-EW工艺、NaOH-KNaC₄H₄O₆工艺等。这些工艺都是先将PbSO₄和PbO₂进行转化，然后再对铅膏进行浸出处理，最后采用电积法获得高纯度的铅。非电积法由Placid工艺发展而来，是一种火法湿法联合工艺，是采用石灰沉淀步骤来取代电解。

超重力旋转填充床是利用比地球重力加速度大的多的超重力环境对传质和微观混合过程进行强化的新技术，在地球上通过旋转产生模拟的超重力环境而获得。它能够大幅度提高反应的转化率和选择性，显著的缩小反应器的体积，简化工艺、流程，实现过程的高效节能。在超重力环境下，不同大小分子间的分子扩散和相间传质过程均比在地球重力场下的要快得多，气-液、液-液、液-固两相在比地球重力场大数百倍至千倍的超重力环境下的多孔介质中产生流动接触，巨大的剪切力使液体破碎成纳米级的膜、丝和滴，产生巨大的和快速更新的相界面，使相间传质速率比传统的塔器中提高1-3个数量级，使传质过程得到极大强化。其作为一种全新的工程技术，正日益受到各个领域科学工作者的重视，它不仅能强化传质过程，同样能够因其强大的离心作用达到相间分离的目的，物料在旋转床内能够快速的混合，填料能够将反应的液相切割成细小的液滴，增大反应面积，从而提高的反应的效率。

现有技术中，中国专利申请号200910089686（一种废铅酸蓄电池铅膏回收铅的方法），采用低温焙烧-氯化浸出工艺回收铅，工艺方法简单，但铅以氯化铅形式回收，产品应用范围小、附加值低，同时该方法还需要经过两次压滤，压滤条件要求严格，设备要求严格。

中国专利申请号201010601277（一种废铅酸蓄电池铅膏中回收金属铅的方法和装置），采用连续处理的方式进行，处理工艺和设备简单，但处理过程采用焙烧工艺并使用硝酸，在增加能耗的同时对设备的耐腐蚀性也有较高的要求。

中国专利申请号201310540070（一种铅膏湿法强制脱硫工艺），通过将铅膏稀释成质量百分数为10-30%的矿浆，之后在脱硫搅拌罐中在50-80℃与碳酸钠搅拌，同时依靠强制脱硫器（滚压、研磨、超重力搅拌）来将大的PbSO₄结晶颗粒粉碎，使湿法脱硫时间由90分钟缩短到60分钟。该申请的思路是在碳酸钠和硫酸铅作用中会生成碳酸铅，为了将脱硫过程中包裹在硫酸铅颗粒外表面的碳酸铅产物层粉碎，使硫酸铅能充分暴露在碳酸钠溶液中，因此在脱硫搅拌时同时设置了强制脱硫器。该申请存在的问题有：1）对矿浆中铅膏的固含量要求高，适用范围小。由于碳酸钠的碱性相对较弱，使得碳酸钠和硫酸铅的反应速率慢，当铅膏的固含量超过30%时，该申请的处理方式会导致碳酸钠和硫酸铅不能充分的接触并发生反应，从而使得反应的效果减弱。2）对反应温度要求高，适用范围小。这可能是由于该申请使用的脱硫搅拌罐的原因，使得在罐中反应不能充分搅拌的前提下，温度对反应的进行有影响。3）脱硫时间仍然较长，需要60分钟，可能的原因是在将脱硫处理后的矿浆循环至强制脱硫器处理时，并不能保证能一次性地、快速彻底地将硫酸铅表面生成的碳酸铅层完全脱去，这使得碳酸钠和硫酸铅的接触较少，导致需要的时间长；也可能是由于这个原因，该申请中对矿浆固含量的要求设定在30%以内。4）反应器复杂，需要同时使用脱硫搅拌器和强制脱硫器。

因此，需要提供一种简便的、快速的将含硫酸铅物质脱硫的方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供含硫酸铅物质快速脱硫的方法；通过将超重力外循环旋转填充床转子转速设置为500-2500rpm，之后将碱性水溶液和含硫酸铅物质的浆料同时加入超重力外循环旋转填充床中，反应时间≤1s，得到悬浊液，完成脱硫；或者将超重力内循环旋转填充床转子转速设置为500-2500rpm，将碱性水溶液和含硫酸铅物质的浆料加入超重力内循环旋转填充床中，反应1-4min得到悬浊液，完成脱硫；该方法不仅能够高效地回收废铅酸蓄电池铅膏中的铅，同时还具有处理工艺和设备简单、反应时间短、易操作等特点，处理后的产物颗粒大小达到微米级甚至更小，无二次污染，适合工业化生产。

本发明采用下述技术方案：

含硫酸铅物质快速脱硫的方法，包括：

将超重力外循环旋转填充床转子转速设置为500-2500rpm，之后将碱性水溶液和含硫酸铅物质的浆料同时加入超重力外循环旋转填充床中，反应时间≤1s，得到悬浊液，完成脱硫；将碱性水溶液和含硫酸物质的浆料同时加入能保证两者在最短时间内完成反应，如果时间过长，产物中副产物会较多。

或者

将超重力内循环旋转填充床转子转速设置为500-2500rpm，将碱性水溶液和含硫酸铅物质的浆料加入超重力内循环旋转填充床中，反应1-4min得到悬浊液，完成脱硫；

采用调频变速仪调节旋转填充床的转子转速。当转速低于此范围时，反应的强化效果差；当转速高于此范围时，设备不能长时间的运转，影响连续化生产。该转速是和碱性水溶液的浓度、硫酸铅的固含量等相互配合来设定的。

所述碱性水溶液的浓度为2wt%-10wt%；

当碱性水溶液的浓度低于此范围时，由于碱性物质含量较低，使得处理量降低，效率过低；而当碱性水溶液的浓度过高时会使得碱性较强，pH值较高，产物碳酸铅或氢氧化铅不能稳定存在。碱性水溶液的浓度是与所使用的反应器、转速和反应时间等相互配合来设定的。当使用超重力外循环旋转填充床反应时，在最短反应时间内使两者发生反应，而2wt%-10wt%碱性水溶液的浓度能够保证产物中副产物较少，例如在碳酸钠体系中，在此碱液浓度范围内，溶液的pH值能够保证碳酸铅的稳定存在，若碳酸钠浓度超过此范围或者反应时间超过设定范围，反应会生成副产物碱式碳酸铅，进而影响反应的进行；同时，两种范围的设定又保证了反应能够连续快速的进行，符合工业化生产的需求。当使用超重力内循环旋转填充床反应时，碱液浓度与1-4min的结合同样避免了因碱液浓度过高或反应时间过长而导致的大量副产物生成的问题。

所述含硫酸铅物质的浆料中，硫酸铅的固含量为5wt%-80wt%；

硫酸铅固含量设定为5wt%-80wt%是为了能更好的和碱液浓度、反应时间范围相匹配。在此范围内，碱液能够充分的在较短的时间内和硫酸铅进行反应，在保证较高的反应脱硫率的同时兼顾反应产物的粒径大小。由于硫酸铅的相对分子质量较大，又难溶于水，若固含量超过此浓度范围，将导致硫酸铅浆料不能更好地被流量泵连续地注入旋转填充床中进行反应，同时还会导致因固含量过高使得反应脱硫率降低等问题的产生。若反应时间过长，则会导致反应产物继续与碱液发生反应，生成较多的副产物，降低反应的脱硫率，同时若反应时间长，产物的粒径也会有一定程度的增长。

所述碱性水溶液与含硫酸铅物质中硫酸铅的摩尔比是1-1.2：1。

当摩尔比低于此范围时，由于碱性物质较少，硫酸铅不能完全反应，使得反应效果较差；而当摩尔比高于此范围时，碱性溶液的碱性变强，脱硫后生成的产物碳酸铅或氢氧化铅不能稳定存在，会形成铅酸盐溶于溶液中。可通过控制两种反应物的注入速率来控制两者的摩尔比，可采用离心泵、蠕动泵或计量泵带流量计来调节注入速率。

优选地，所述含硫酸铅物质为铅酸蓄电池的铅膏。

更优选地，所述含硫酸铅物质的浆料中，硫酸铅的固含量为10wt%-60wt%。

最优选地，所述铅膏浆料中，硫酸铅的固含量为60wt%-80wt%。在这个范围时，能够最大限度最节能地处理硫酸铅。

优选地，所述方法可适用的温度范围为10-80℃。考虑到中国国土分布，南方和北方的温度差异明显，现有的处理铅膏多是在50℃以上，这就使得条件要求高且能耗高，而采用本发明的方法处理铅膏时在很大程度上不需要额外提供热源。

更优选地，温度范围为20-35℃。在这个范围反应基本属于室温操作或者稍微加热即可。

优选地，所述碱性水溶液是下列物质中的一种或多种的水溶液：氢氧化钠、氢氧化钾、氨水、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、碳酸氢钾、碳酸铵、碳酸氢铵。

完成脱硫后，得到的为悬浊液，将悬浊液经过滤、洗涤、干燥等操作，得到粉状产物。对粉状产物使用扫描电镜进行测试，产物的粒径在0.5-2μm之间。

过滤后的滤液使用盐酸进行滴定，以确定反应的转化率。所用盐酸浓度为0.01-1mol/L，反应的转化率在90%以上。多余的滤液经回收剂回收后可再次利用。

脱硫率的计算公式：以碳酸钠作为脱硫剂举例，由于硫酸铅和碳酸钠的反应计量比为1：1，则硫酸铅的脱硫率近似于碳酸钠的使用率，故：

$a\%=\frac{C_{\mathrm{initial}}-C_{\mathrm{final}}}{C_{\mathrm{initial}}}\×100\%$

C_initial、C_final为反应前后碳酸钠的摩尔浓度。

本发明的有益效果如下：

1、反应时间短且反应转化率高：本发明通过采用合适的反应器并设置合适的转速，在限定碱性水溶液浓度以及硫酸铅固含量的条件下，能够在很短的时间内完成脱硫。

2、本发明的最终产物的粒径控制好，仅在0.5-2μm，应用范围广、附加值高。

3、本发明采用碱性水溶液且由于反应速度快，对反应器几乎无腐蚀，反应器的使用寿命长；且无需对反应物进行前处理、无需对产物进行复杂后处理，对反应条件要求低。

4、反应设备简单：仅需购买现有的超重力旋转填充床即可，适合工业化生产。

5、本发明解决了现有的硫酸铅处理技术由于受混合和传质条件的限制，导致反应转化时间长、反应转化率低的问题。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

图1是本发明的超重力外循环旋转填充床的一种工艺流程图；

图2是本发明的超重力外循环旋转填充床反应器示意图；

图3是本发明的超重力内循环旋转填充床的一种工艺流程图；

图4是本发明的超重力内循环旋转填充床反应器示意图；

图5是本发明实施例1反应后产物氧化铅的XRD图；

图6是本发明实施例5反应后产物碳酸铅的XRD图；

图7是本发明实施例6反应后产物的扫描电镜图；

图8是本发明实施例8反应后产物的电子显微镜图。

附图中数字标记：

101—超重力外循环旋转填充床；102，103，104，105—泵；106—碱溶液储罐；107—硫酸铅浆料储罐；108—反应产物储罐；109—过滤装置；110—洗涤液储罐；111—干燥装置；112—滤液出口；113—电动机；114—转子；115—反应液出口；116—碱溶液进口；117—硫酸铅浆料进口。

201—超重力内循环旋转填充床；202，203，204，205—泵；206—硫酸铅浆料储罐；207—碱溶液储罐；208—反应产物储罐；209—过滤装置；210—洗涤液储罐；211—干燥装置；212—滤液出口；213—电动机；214—转子；215—进口；216—控温夹套；217—反应腔；218—液体提升器；219—出口；220—液体分布器；221—控温夹套出口；222—挡板；223—控温夹套进口；224—旋塞开关。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例对本发明做进一步的说明。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。

本发明中所用的超重力旋转填充床反应器为现有技术，例如已公开专利（ZL952155430.7）；本发明采用超重力外循环旋转填充床反应器的一种实施方案的反应流程图如图1所示，超重力外循环旋转填充床反应器示意图如图2所示。实施方式如下：

开启超重力外循环旋转填充床101，调节变频仪至相应的频率使超重力装置转子的转速达到预定值。碱溶液储罐106中的碱性水溶液使用蠕动泵102打入超重力旋转填充床的碱性水溶液进料口116；硫酸铅浆料储罐107中的硫酸铅浆料通过蠕动泵103打入超重力旋转填充床的硫酸铅浆料进口117。超重力装置中的转子114由电机113带动进行高速旋转，产生超重力环境；之后，将碱性水溶液和硫酸铅浆料经由进料管上的液体分布器喷淋到超重力装置转子内侧后与填料碰撞并进入填料内，进入填料层的碱溶液和硫酸铅浆料经过填料的切割，产生大量快速更新的反应表面积，大大强化分子的传质过程，缩短反应时间；反应后，沉淀悬浊液即从位于超重力装置下部的液相出口115流出，流入反应产物储罐108；将产物经泵104导入过滤装置109中进行过滤，滤液经过滤装置底部的滤液出口112排出；过滤完成后，由泵105通入洗涤液110对滤饼进行多次洗涤；将洗涤后的滤饼通过干燥器111经过干燥处理后得到最终反应产物。

本发明中所用的超重力内循环旋转填充床反应器为现有技术，本发明采用超重力内循环旋转填充床反应器的一种实施方案的反应流程图如图3所示，超重力内循环旋转填充床反应器示意图如图4所示。实施方式如下：

开启超重力内循环旋转填充床反应器201；超重力装置中的转子214由电机213带动进行高速旋转，产生超重力环境。碱溶液储罐207中的碱性水溶液使用蠕动泵203打入内循环旋转填充床反应器的碱溶液进料口215；硫酸铅浆料储罐206中的硫酸铅浆料通过蠕动泵202打入内循环旋转填充床反应器的硫酸铅浆料进口215。反应原料液在内循环反应器的内腔217内经由液体提升器218的提升，进行充分地混合反应。之后，反应得到的沉淀悬浊液从位于反应腔下方的出口219流出，流入反应产物储罐208；将产物经泵204导入过滤装置209中进行过滤，滤液经过滤装置底部的滤液出口212排出；过滤完成后，经泵205通入洗涤液210对滤饼进行多次洗涤；将洗涤后的滤饼通过干燥器211，经过干燥处理后得到最终反应产物。超重力内循环旋转填充床壳外设置控温夹套216，包括控温夹套进口223和控温夹套出口221。反应器内还设有液体分布器220和挡板222。

实施例1

将质量浓度为2%的氢氧化钠溶液500ml加入碱液储槽中；将与氢氧化钠溶液等摩尔比反应的硫酸铅浆料500ml（硫酸铅固含量为40wt%）加入浆料储槽中。

开启超重力外循环旋转填充床，调节转速至1100rpm；

开启进料泵，将氢氧化钠溶液和硫酸铅浆料同时输送至旋转床中进行反应，控制氢氧化钠溶液和硫酸铅浆料进料流量为1100ml/min，控制反应体系的温度为20℃反应；

等氢氧化钠溶液和硫酸铅浆料进料完毕、悬浊液全部流出超重力旋转填充床后，关闭超重力外循环旋转填充床，将所得的悬浊液进行抽滤处理，经过滤、洗涤、干燥后得到最终反应产物。使用0.1mol/L的盐酸对过滤后滤液进行滴定，测得硫酸铅脱硫率达到96.7%，所得产品粒径为0.5-2μm。

图5是本发明实施例1反应后产物氧化铅的XRD图。

实施例2

同实施例1，变化在于：氢氧化钠质量浓度为6%，过量5%，使用0.2mol/L的盐酸滴定，测得硫酸铅脱硫率达到98.7%，所得产品粒径为0.5-2μm。

实施例3

同实施例1，变化在于：使用质量浓度为4%的氢氧化钾溶液代替氢氧化钠；测得硫酸铅脱硫率达到96.3%，所得产品粒径为0.5-2μm。

实施例4

同实施例1，变化在于：使用过量5%的质量浓度为8%的氢氧化钾溶液代替氢氧化钠；使用0.01mol/L的盐酸对过滤后滤液进行滴定，测得硫酸铅脱硫率达到99.4%，所得产品粒径为0.5-1μm。

实施例5

将质量浓度为8.04%的碳酸钠溶液500ml加入碱液储槽中；将与碳酸钠溶液等摩尔比反应的硫酸铅浆料500ml（硫酸铅固含量为50wt%）加入浆料储槽中。

开启超重力外循环旋转填充床，调节转速至2000rpm；

开启进料泵，将碳酸钠溶液和硫酸铅浆料同时输送至旋转床中进行反应，控制碳酸钠溶液和硫酸铅浆料进料流量为1500ml/min，控制反应体系的温度为20℃反应1秒；

等碳酸钠溶液和硫酸铅浆料进料完毕、悬浊液全部流出超重力旋转填充床后，关闭超重力外循环旋转填充床；将所得的悬浊液进行抽滤处理，经过滤、洗涤、干燥后得到最终反应产物。使用0.09mol/L的盐酸对过滤后滤液进行滴定，测得硫酸铅脱硫率达到96.0%，所得产品粒径为1-2μm。

图6是本发明实施例5反应后产物碳酸铅的XRD图。

实施例6

同实施例1，变化在于：使用过量20%的质量浓度为8%的碳酸钠溶液代替氢氧化钠；使用0.08mol/L的盐酸对过滤后滤液进行滴定，测得硫酸铅脱硫率达到96.2%，所得产品粒径为1-2μm。

图7是本发明实施例6反应后产物的扫描电镜图。

实施例7

将质量浓度为6%的碳酸氢钠溶液500ml加入碱液储槽中；将与碳酸氢钠溶液等摩尔比反应的硫酸铅浆料500ml（硫酸铅固含量为60wt%）加入浆料储槽中。

开启超重力内循环旋转填充床，调节转速至2240rpm；

开启进料泵，将碳酸氢钠溶液和硫酸铅浆料同时输送至旋转床中进行反应，控制碳酸氢钠溶液和硫酸铅浆料进料流量为1500ml/min，控制反应体系的温度为20℃，等碳酸氢钠溶液和硫酸铅浆料进料完毕后，反应2min。

待所得悬浊液全部流出后，关闭超重力内循环旋转填充床；将所得的悬浊液进行抽滤处理，经过滤、洗涤、干燥后得到最终反应产物。使用0.10mol/L的盐酸对过滤后滤液进行滴定，测得硫酸铅脱硫率为96%，所得产品粒径为0.5-2μm。

实施例8

同实施例7，变化在于：使用质量浓度为5%的碳酸钾溶液代替碳酸氢钠；使用0.13mol/L的盐酸对过滤后滤液进行滴定，测得硫酸铅脱硫率为97.2%，所得产品粒径为0.5-1μm。

图8是本发明实施例8反应后产物的电子显微镜图。

实施例9

同实施例7，变化在于：使用质量浓度为8.04%的碳酸铵溶液代替碳酸氢钠；使用0.15mol/L的盐酸对过滤后滤液进行滴定，测得硫酸铅脱硫率为96.1%，所得产品粒径为0.5-2μm。

表1实施例1-9反应前后物料成分的变化情况

实施例10

含硫酸铅物质快速脱硫的方法，包括：

将超重力外循环旋转填充床转子转速设置为2500rpm，之后将碱性水溶液和含硫酸铅物质的浆料同时加入超重力外循环旋转填充床中，反应得到悬浊液，完成脱硫

所述碱性水溶液的浓度为10wt%；

所述含硫酸铅物质的浆料中，硫酸铅的固含量为80wt%；

所述碱性水溶液与含硫酸铅物质中硫酸铅的摩尔比是1.2：1。

所述方法的温度范围为10℃。

完成脱硫后，得到的为悬浊液，将悬浊液经过滤、洗涤、干燥，得到粉状产物。结果与实施例1类似。

实施例11

含硫酸铅物质快速脱硫的方法，包括：

将超重力外循环旋转填充床转子转速设置为500rpm，之后将碱性水溶液和含硫酸铅物质的浆料同时加入超重力外循环旋转填充床中，反应得到悬浊液，完成脱硫；

所述碱性水溶液的浓度为2wt%；

所述含硫酸铅物质的浆料中，硫酸铅的固含量为5wt%；

所述碱性水溶液与含硫酸铅物质中硫酸铅的摩尔比是1：1。

优选地，所述方法温度为80℃。

完成脱硫后，得到的为悬浊液，将悬浊液经过滤、洗涤、干燥，得到粉状产物。结果与实施例1类似。

实施例12

同实施例10，区别在于，转子转速为1500rpm，碱性水溶液的浓度为6wt%；含硫酸铅物质的浆料中，硫酸铅的固含量为60wt%；碱性水溶液与含硫酸铅物质中硫酸铅的摩尔比是1.1：1；所述含硫酸铅物质为铅酸蓄电池的铅膏；温度为20℃。碱性水溶液为氨水。完成脱硫后，得到的为悬浊液，将悬浊液经过滤、洗涤、干燥，得到粉状产物。结果与实施例1类似。

实施例13

含硫酸铅物质快速脱硫的方法，包括：

将超重力内循环旋转填充床转子转速为500rpm，将碳酸氢钾溶液（10wt%）和铅酸蓄电池铅膏浆料（浆料中硫酸铅的固含量为40wt%，两者摩尔比是1.2：1）加入超重力内循环旋转填充床中，反应1-4min得到悬浊液，完成脱硫；温度为35℃。完成脱硫后，得到的为悬浊液，将悬浊液经过滤、洗涤、干燥等操作，得到粉状产物。结果与实施例1类似。

实施例14

与实施例13相同，区别在于：转子转速为2500rpm，碳酸氢钾溶液用碳酸氢铵代替。结果与实施例1类似。

实施例15

与实施例13相同，区别在于：碳酸氢钾溶液用氨水（5wt%）和碳酸氢氨溶液（4wt%）（混合比例1：2）代替。结果与实施例1类似。

实施例16

与实施例13相同，区别在于：碳酸氢钾溶液用氢氧化钠溶液（3wt%）、碳酸氢钾溶液（10wt%）和碳酸铵溶液（2wt%）（混合比例1：2：1）代替。结果与实施例1类似。

实施例17

以碳酸钠（浓度为6wt%）作为脱硫剂，与铅膏浆料（硫酸铅固含量20wt%、用量比为1.1：1），转速1500rpm，外循环反应1秒，内循环反应2分钟。测试不同温度对反应结果的影响，结果见表2。

表2碳酸钠作为脱硫剂，不同温度的反应结果

实施例18

以氢氧化钠作为脱硫剂，与铅膏浆料（固含量20wt%、用量比为1.1：1），转速1500rpm，外循环反应1秒，内循环反应2分钟，反应温度25℃。测试不同碱液浓度对反应结果的影响，结果见表3。

表3氢氧化钠作为脱硫剂，不同碱液浓度的反应结果

实施例19

以碳酸钠（浓度为6wt%）作为脱硫剂，与铅膏浆料（固含量20wt%，用量比为1.1：1）在转速1500rpm，外循环反应时间1秒，内循环反应时间2分钟，反应温度25℃，测试铅膏的不同固含量对反应结果的影响，结果见表4。

表4碳酸钠作为脱硫剂，不同固含量的反应结果

实施例20

以氢氧化钠（浓度为6wt%）作为脱硫剂，与铅膏浆料（用量比为1.1：1、固含量20wt%）在反应温度25℃，外循环反应时间1秒，内循环反应时间2分钟。测试不同转子转速对反应结果的影响，结果见表5。

表5氢氧化钠作为脱硫剂，不同转子转速的反应结果

实施例21

以碳酸钠（浓度为6wt%）作为脱硫剂，与铅膏浆料（用量比为1.1：1、固含量20wt%）在反应温度25℃，转速1500rpm。测试不同反应时间对反应结果的影响，结果见表6-1和表6-2。

碳酸钠作为脱硫剂，不同反应时间的反应结果

表6-1

表6-2

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (8)

1.含硫酸铅物质快速脱硫的方法，其特征在于，包括：

将超重力外循环旋转填充床转子转速设置为500-2500rpm，之后将碱性水溶液和含硫酸铅物质的浆料同时加入超重力外循环旋转填充床中，反应时间≤1s，得到悬浊液，完成脱硫；或者

将超重力内循环旋转填充床转子转速设置为500-2500rpm，将碱性水溶液和含硫酸铅物质的浆料加入超重力内循环旋转填充床中，反应1-4min得到悬浊液，完成脱硫；

所述碱性水溶液的浓度为2wt%-10wt%；

所述含硫酸铅物质的浆料中，硫酸铅的固含量为5wt%-80wt%；

所述碱性水溶液与含硫酸铅物质中硫酸铅的摩尔比是1-1.2：1。

2.根据权利要求1所述的含硫酸铅物质快速脱硫的方法，其特征在于，优选地，所述含硫酸铅物质为铅酸蓄电池的铅膏。

3.根据权利要求1所述的含硫酸铅物质快速脱硫的方法，其特征在于，优选地，所述含硫酸铅物质的浆料中，硫酸铅的固含量为10wt%-60wt%。

4.根据权利要求1或3所述的含硫酸铅物质快速脱硫的方法，其特征在于，优选地，所述铅膏浆料中，硫酸铅的固含量为60wt%-80wt%。

5.根据权利要求1所述的含硫酸铅物质快速脱硫的方法，其特征在于，所述方法适用的温度范围为10-80℃。

6.根据权利要求5所述的含硫酸铅物质快速脱硫的方法，其特征在于，优选地，温度范围为20-35℃。

7.根据权利要求1所述的含硫酸铅物质快速脱硫的方法，其特征在于，优选地，所述碱性水溶液是下列物质中的一种或多种的水溶液：氢氧化钠、氢氧化钾、氨水、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、碳酸氢钾、碳酸铵、碳酸氢铵。

8.根据权利要求1所述的铅膏快速脱硫的方法，其特征在于，将悬浊液经过滤、洗涤、干燥，得到粉状产物。