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DE3637270A1 - HYDROMETALLURGICAL METHOD FOR RECOVERING LEAD IN THE FORM OF A PURE METAL FROM THE FILLING SIZE OF DEPLETED BATTERIES - Google Patents

HYDROMETALLURGICAL METHOD FOR RECOVERING LEAD IN THE FORM OF A PURE METAL FROM THE FILLING SIZE OF DEPLETED BATTERIES

Info

Publication number
DE3637270A1
DE3637270A1 DE19863637270 DE3637270A DE3637270A1 DE 3637270 A1 DE3637270 A1 DE 3637270A1 DE 19863637270 DE19863637270 DE 19863637270 DE 3637270 A DE3637270 A DE 3637270A DE 3637270 A1 DE3637270 A1 DE 3637270A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
lead
mass
point
electrolytic
extraction
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE19863637270
Other languages
German (de)
Inventor
Marco Olper
Pierluigi Fracchia
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
B.U.S. ENGITEC SERVIZI AMBIENTALI S.R.L., MAILAND/
Original Assignee
Tecneco SpA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tecneco SpA filed Critical Tecneco SpA
Publication of DE3637270A1 publication Critical patent/DE3637270A1/en
Ceased legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25CPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25C1/00Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of solutions
    • C25C1/18Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of solutions of lead
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B13/00Obtaining lead
    • C22B13/04Obtaining lead by wet processes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/54Reclaiming serviceable parts of waste accumulators
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/84Recycling of batteries or fuel cells

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Description

Gemäss den verschiedenen bekannten Verfahren zur Entschwefelung von Füllmassen, erhält man bei der Behandlung des Schlammes von erschöpften Batterien mit Alkali- oder Ammoniummetallkarbonat- Lösungen eine Lösung, in die praktisch der ganze Schwefel in Form von löslichem Sulfat (aus Alkali- oder Ammoniummetall) übergeht und ein Gemisch aus unlöslichen Bleiverbindungen, das nach Ausscheiden aus der Lösung und sorgfältigem Spülen mit Wasser praktisch schwefelfrei ist.According to the various known processes for desulfurization of fillings, is obtained in the treatment of the Sludge from exhausted batteries with alkali or ammonium metal carbonate Solutions a solution that is practical all of the sulfur in the form of soluble sulfate (from alkali or ammonium metal) and a mixture of insoluble Lead compounds, which after leaving the Solution and careful rinsing with water practically sulfur-free is.

Dieses Gemisch lässt sich mit Kohle bei relativ niedriger Temperatur (800-900°C) leicht reduzieren, und zwar ohne wesentliche Schwefeldioxyd-Emissionen und ohne Anfall von bleihaltigem Hartzink.This mixture can be made with coal at a relatively lower Slightly reduce the temperature (800-900 ° C), without any essential Sulfur dioxide emissions and without the occurrence of leaded hard zinc.

Die pyrometallurgische Reduktion dieses Erzeugnisses ist also das gegenwärtig am meisten angewandte Verfahren, und zwar auch wegen Vorteile, wie die hohe Produktivität, die lange Lebensdauer der Reduktionsöfen und die hohe Ausbeute an Blei.The pyrometallurgical reduction of this product is that is the method currently most used, and also because of advantages such as high productivity long life of the reduction furnaces and the high yield of lead.

Die pyrometallurgische Bearbeitung von bleihaltigen Stoffen verlangt jedoch besondere Vorkehrungen beim Transport und bei der Beschickung der Öfen, wobei aus den Öfen Rauch und flüchtiger Staub entweichen können.The pyrometallurgical processing of leaded substances however requires special precautions during transportation and when loading the ovens, with smoke from the ovens and volatile dust can escape.

Deshalb müssen für die entsprechenden Anlagen grosse Filtrieranlagen und ein engmaschiges, teueres Netz an Monitoreinrichtungen zur Überwachung der Pb-Belastung der Arbeitsumgebung und der Fabrikumwelt zur Verfügung stehen. Deshalb sind die Verfahren zur Rückgewinnung des Pb in Metallform aus der Füllmasse äusserst wichtig, die in der Lage sind, eine echte Alternative zu den pyrometallurgischen Bearbeitungen anzubieten. Es handelt sich dabei hauptsächlich um Verfahren, die ganz auf dem hydrometallurgischen Weg stattfinden, wie etwa elektrolytische Metallgewinnungsverfahren (Electrowinning).That is why large filtration systems are required for the corresponding systems and a dense, expensive network of monitor devices for monitoring the Pb exposure of the working environment and available to the factory environment. That's why  are the processes for recovering Pb in metal form from the filling compound extremely important that able are a real alternative to pyrometallurgical processing to offer. It is mainly about to process entirely on the hydrometallurgical Way, such as electrolytic metal recovery processes (Electrowinning).

Die entschwefelte Füllmasse hat durchschnittlich folgende Zusammensetzung:The desulfurized filling compound has the following on average Composition:

- Bleikarbonat (PbCO3)50-52% - Bleisulfat (PBSO4)2,5-4% - Bleiperoxyd (PbO2)14-15% - Bleioxyd (PbO)11-12% - Bleimetall (Pb) 5-7%- lead carbonate (PbCO 3 ) 50-52% - lead sulfate (PBSO 4 ) 2.5-4% - lead peroxide (PbO 2 ) 14-15% - lead oxide (PbO) 11-12% - lead metal (Pb) 5-7%

Bekanntlich besteht das praktische Problem der hydrometallargischen Bearbeitung der Füllmasse von alten Batterien darin, sämtliche Bestandteile des Gemisches in der zur Elektrolyse gewählten Lösung löslich zu machen, und zwar insbesondere das PbO2, das in beträchtlichen Anteilen anwesend ist. Der ätzende Rückstand des Gemisches darf nämlich keinem unannehmbaren Bleiverlust entsprechen.As is known, the practical problem of hydrometallic processing of the filling compound of old batteries is to make all components of the mixture soluble in the solution chosen for electrolysis, in particular the PbO 2 , which is present in considerable proportions. The caustic residue of the mixture must not correspond to an unacceptable loss of lead.

Anderseits ist ohne eine Vorbehandlung zur PbO2-Reduktion der ätzende Rückstand des Gemisches, wegen des in den normalen zum elektrolytischen Verfahren geeigneten Lösungen enthaltenen, bekanntlich unlöslichen PbO2, stark bleihaltig und muss auf die pyrometallische Rückgewinnung zurückgeführt werden.On the other hand, without a pretreatment for PbO 2 reduction, the caustic residue of the mixture, because of the known insoluble PbO 2 contained in the normal solutions for the electrolytic process, contains a lot of lead and must be attributed to the pyrometallic recovery.

Nach dem bekannten Stand der Technik wird die Auflösung der Bestandteile der Füllmasse in den verschiedenen Elektrolyten auf verschiedenen Wegen zustandegebracht.According to the known state of the art, the resolution  the components of the filling compound in the different electrolytes accomplished in different ways.

In der Zeitfolge können folgende Patentschriften genannt werden:
- In der US-PS 11 48 062 sieht C. E. Tucker die Erwärmung des Batterieschlammes vor, um das PbO2 in lösliches PbO und PB2O zu verwandeln.
- In der US-PS 17 52 356 schlägt W. C. Smith zur Auflösung des PbO2 - von einem Ätzen mit beizendem Alkali ausgehend - vor, die Füllmasse einer Erwärmung in einem reduzierenden Raum unter Bildung von PbO zu unterwerfen.
- In der US-PS 19 11 604 lässt J. H. Calbeck die Füllmasse der Batterie durch eine Natriumazetatlösung auslaugen. Das Pb-Oxyd und das Pb-Sulfat übergehen in eine Lösung, während das PbO2 normalerweise in diesem Elektrolyt unlöslich ist. In Anwesenheit von Pb-Metall baut sich jedoch in diesem Elektrolyt ein örtliches Moment auf, so dass das PbO2 und eine gleichwertige Menge von Beimetall in eine Lösung übergehen.
- In der US-PS 41 07 007 laugt A. F. Gäumann die Füllmasse mit einer konzentrierten Lösung von Alkalimetallhydrat mit Zugabe von Melasse, Rohzucker o. dgl. aus. So übergehen das Pb-Oxyd und das Pb-Sulfat in eine Lösung und gelangen zur Elektrolyse. Das Verhalten des PbO2 wird nicht näher beschrieben.
- In der US-PS 42 29 271 schlägt R. D. Prengman zwei Wege zur Beseitigung des PbO2 aus der Füllmasse und zur vollständigen Auflösung desselben in den für das Electrowinning- Verfahren üblichen Säuren vor:
a) Trocknen der Füllmasse bei 100°C und anschliessendes Rösten in reduzierender Atmosphäre bei Temperaturen zwischen 290 und 325°C
b) Behandlung der wässerigen Suspension der Füllmasse mit Schwefeldioxyd oder mit Alkali- bzw. Ammoniummetall-Sulfit bzw. -Bisulfit.
- In der US-PS 44 60 442 lässt U. Ducati die Füllmasse der Batterie in Anwesenheit einer stark alkalischen Lösung bei 100-120°C reagieren, um einen Mennigniederschlag zu erhalten, der die Eigenschaft besitzt, sich in warmen, konzentrierten Lösungen von Fluorbor- oder Fluorsiliziumsäure vollständig aufzulösen.
- Im R. I. 8857 schlagen A. Y. Lee und E. R. Cole des Bureau of Mines zwei Verfahren zur Reduktion des PbO2 der Füllmasse vor:
a) Zugabe von Pb-Pulver während des Auslaugens mit Fluorsiliziumsäure der durch Reaktion mit Ammoniumkarbonat bereits entschwefelten Masse.
b) Zugabe von Ammoniumbisulfit während der Entschwefelung mit Ammoniumkarbonat.
The following patents can be cited in the sequence:
- In US Pat. No. 11 48 062, CE Tucker provides for the heating of the battery sludge in order to convert the PbO 2 into soluble PbO and PB 2 O.
- In US Pat. No. 1,752,356, WC Smith proposes to dissolve the PbO 2 - starting from etching with pickling alkali - to subject the filler to heating in a reducing space to form PbO.
- In US Pat. No. 19 11 604, JH Calbeck leached out the filling mass of the battery with a sodium acetate solution. The Pb oxide and the Pb sulfate pass into a solution, while the PbO 2 is normally insoluble in this electrolyte. In the presence of Pb metal, however, a local moment builds up in this electrolyte, so that the PbO 2 and an equivalent amount of metal add to a solution.
- In US-PS 41 07 007 AF Gäumann leaches the filling compound with a concentrated solution of alkali metal hydrate with the addition of molasses, raw sugar or the like. The Pb oxide and the Pb sulfate thus pass into a solution and reach electrolysis. The behavior of the PbO 2 is not described in detail.
- In US Pat. No. 4,229,271, RD Prengman proposes two ways of removing the PbO 2 from the filling compound and completely dissolving it in the acids customary for the electrowinning process:
a) Drying the filling compound at 100 ° C and then roasting in a reducing atmosphere at temperatures between 290 and 325 ° C
b) treatment of the aqueous suspension of the filling compound with sulfur dioxide or with alkali metal or ammonium metal sulfite or bisulfite.
- In US-PS 44 60 442 U. Ducati allows the filling mass of the battery to react in the presence of a strongly alkaline solution at 100-120 ° C in order to obtain a magnetic deposit which has the property of being in warm, concentrated solutions of fluoroboron - or completely dissolve fluorosilicic acid.
- In RI 8857, AY Lee and ER Cole des Bureau of Mines propose two methods for reducing the PbO 2 of the filling compound:
a) adding Pb powder during leaching with fluorosilicic acid to the mass which has already been desulfurized by reaction with ammonium carbonate.
b) adding ammonium bisulfite during the desulfurization with ammonium carbonate.

Die zur thermischen Reduktion des PbO2 in reduzierender Atmosphäre vorgeschlagenen Verfahren weisen den Nachteil auf, dass sie die Bearbeitung mit zwei zusätzlichen Vorgängen belasten: das Trocknen und das reduzierende Rösten. Diese Bearbeitungsstufen verlangen eine strenge Überwachung der Arbeitsbedingungen und müssen ausserdem in einer Einheit (Ofen oder Röstbett) ausgeführt werden, die mit einer Entstaubungsanlage versehen ist. Ausserdem ist der Transport von trockenem Material auch bei niedrigen Temperaturen eine Umweltverschmutzungsquelle.The methods proposed for the thermal reduction of PbO 2 in a reducing atmosphere have the disadvantage that they burden processing with two additional processes: drying and reducing roasting. These processing stages require strict monitoring of the working conditions and must also be carried out in a unit (oven or roasting bed) that is equipped with a dedusting system. In addition, the transport of dry material is a source of environmental pollution, even at low temperatures.

Das Reduktionsverfahren während des ätzenden Angriffs durch Zugabe von Bleipulver verlangt das Versetzen eines Anteils des hergestellten Bleis zur Bildung des Pulvers und ist daher ziemlich teuer.The reduction process during the caustic attack by  Adding lead powder requires moving a portion of the lead produced to form the powder and is therefore quite expensive.

Das Reduktionsverfahren mit Schwefeldioxyd, Sulfit oder Bisulfit vor dem Karbonisieren bringt gewisse Ausgaben für das Reagens mit sich, aber - was viel wichtiger ist - lässt den Verbrauch an Karbonat zur Entschwefelung um 25% steigen; die entsprechenden Kosten sind nicht unbedeutend. Gegenwärtig sind die Karbonatkosten die höchste Kostenstelle des ganzen Verfahrens.The reduction process with sulfur dioxide, sulfite or bisulfite before carbonization brings certain expenses for the reagent with it, but - more importantly - leaves desulphurization carbonate consumption increases by 25%; the corresponding costs are not insignificant. Currently the carbonate costs are the highest cost center of the whole procedure.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die oben erwähnten Probleme der Behandlung auf hydrometallurgischem Weg durch Electrowinning der entschwefelten Masse von erschöpften Batterien zu lösen.The invention has for its object the above mentioned Hydrometallurgical treatment problems by electrowinning the desulfurized mass of exhausted To release batteries.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung ein hydrometallurgisches Verfahren zur Rückgewinnung durch Extraktion auf dem elektrolytischen Weg von Blei in Form eines reinen Metalls aus der Füllmasse bzw. der entschwefelten Masse von erschöpften Batterien vor, das aus folgenden Stufen besteht:
a) Auslaugen der Füllmasse mit einer wässerigen Lösung einer unter den zur elektrolytischen Extraktion geeigneten Säuren gewählten Säure,
b) Behandlung mit Wasserstoffperoxyd der nach Punkt a) ausgelaugten Masse bei gleichzeitigem Stattfinden folgender Reaktionen:
To achieve this object, the invention proposes a hydrometallurgical method for recovery by extraction by the electrolytic route of lead in the form of a pure metal from the filler mass or the desulfurized mass of exhausted batteries, which consists of the following stages:
a) leaching out the filling compound with an aqueous solution of an acid selected from the acids suitable for electrolytic extraction,
b) Treatment with hydrogen peroxide of the mass leached according to point a) while the following reactions are taking place:

(1) Pb4+ + H2O2 → Pb2+ + O2 + 2H⁺
(2) Pb + Pb4+ → 2Pb2+
(1) Pb 4+ + H 2 O 2 → Pb 2+ + O 2 + 2H⁺
(2) Pb + Pb 4+ → 2Pb 2+

bis zur mengenmässigen Reduktion des ganzen in der Füllmasse enthaltenen Bleidioxyds,
c) Ausscheiden des festen Rückstandes aus der so entstandenen, gelöstes Blei enthaltenden Lösung, die unmittelbar zur Bleiextraktion auf elektrolytischem Weg geführt werden kann.
up to the quantitative reduction of all lead dioxide contained in the filling mass,
c) Elimination of the solid residue from the resulting solution containing dissolved lead, which can be led directly to the lead extraction by electrolytic means.

Das Ausgangsmaterial des Verfahrens ist die bereits von den anderen Bestandteilen der erschöpften Batterien getrennte und bereits dem Entschwefelungsverfahren nach der bekannten Technik unterworfene Füllmasse (entschwefelte Masse).The starting material for the process is that of separate components of the exhausted batteries and already the desulfurization process according to the known Filling mass subjected to technology (desulphurised mass).

Dieses Material wird mit der wässerigen Lösung einer zur anschliessenden elektrolytischen Extraktion geeigneten Säure (vorzugsweise Fluorbor- oder Fluorsilizium-Säure) ausgelaugt, der eine Menge Wasserstoffperoxyd zugegeben wird, die ein Höchstmass an Löslichkeit sämtlicher anwesenden Bleiverbindungen, insbesondere des PbO2 und des Pb-Metalls, zu sichern vermag.This material is leached out with the aqueous solution of an acid suitable for the subsequent electrolytic extraction (preferably fluoroboric or fluorosilicic acid), to which an amount of hydrogen peroxide is added which gives the highest degree of solubility of all the lead compounds present, in particular the PbO 2 and the Pb metal to secure.

Während des ätzenden Angriffes der entschwefelten Masse löst das Wasserstoffperoxyd folgende Reaktion aus:During the caustic attack of the desulfurized mass the hydrogen peroxide triggers the following reaction:

Pb4+ + H2O2 → Pb2+ + O2 + 2H⁺ (1)Pb 4+ + H 2 O 2 → Pb 2+ + O 2 + 2H⁺ (1)

so dass das ganze PbO2 auf PbO reduziert und durch die anwesende Säure in Lösung überführt wird.so that all of PbO 2 is reduced to PbO and is converted into solution by the acid present.

Die beträchtliche Menge O2, die während der Reaktion (1) freigesetzt wird, aktiviert physikalisch die Oberfläche der in der entschwefelten Masse anwesenden Pb-Metallteilchen, so dass die Reaktion:The significant amount of O 2 released during reaction (1) physically activates the surface of the Pb metal particles present in the desulfurized mass so that the reaction:

Pb + Pb4+ → 2Pb2+ (2)Pb + Pb 4+ → 2Pb 2+ (2)

leichter stattfindet und sich das ganze Pb-Metall mit geeignetem Kornaufbau auflöst, wobei auch das dem sich reduzierenden Pb4+ entsprechende Wasserstoffperoxyd gespart wird.takes place more easily and the whole Pb metal with a suitable grain structure dissolves, whereby the hydrogen peroxide corresponding to the reducing Pb 4+ is also saved.

Nach dem saueren Auslaugen der entschwefelten Masse mit Zugabe von Wasserstoffperoxyd bleiben nur noch die organischen Stoffe (dünne Abscheider- und Hartgummisplitter, Fasern usw.) sowie das während der Entschwefelung nicht umgewandelte Pb-Sulfat ungelöst.After acidic leaching of the desulfurized mass with addition only the organic ones remain of hydrogen peroxide Fabrics (thin separator and hard rubber splinters, fibers etc.) and that which was not converted during the desulfurization Pb sulfate undissolved.

Das reagierte flüssig-feste Gemisch wird durch Filtrieren ausgeschieden. Der feste Filterungsrückstand enthält nicht mehr als 5% des im Ausgangsmaterial anwesenden Pb und kann nach dem Rösten zur Zerstörung der organischen Stoffe zur Entschwefelungsstufe zurückgeschickt werden.The reacted liquid-solid mixture is filtered eliminated. The fixed filter residue does not contain more than 5% of the Pb present in the starting material and can after roasting to destroy the organic matter Desulphurization stage.

Die gefilterte Lösung enthält das ganze Pb in Ionenform und verlangt üblicherweise keine Reinigung, weil das durch den sich während der Reaktion (1) entwickelten Sauerstoff physikalisch aktivierte Pb-Pulver selbst für die Verschiebung (auch Aufkohlung genannt) der Fremdstoffe sorgt, die während des ätzenden Angriffs auch in kleinen Mengen in die Lösung übergehen können.The filtered solution contains all of the Pb in ion form and usually doesn't require cleaning because of that the oxygen evolved during reaction (1) physically activated Pb powder even for the shift (also called carburizing) the foreign substances that even in small quantities during the caustic attack can ignore the solution.

Die selbstgereinigte Lösung kann daher direkt zur elektrolytischen Bleiextraktion gefördert werden, die in normalen Zellen mit unlöslichen Graphitanoden und mit Kathoden aus dünnen Bleiblechen erfolgt.The self-cleaned solution can therefore go directly to the electrolytic solution Lead extraction is promoted in normal Cells with insoluble graphite anodes and with cathodes thin lead sheets.

Arbeitet man unter geeigneten Bedingungen, so lässt sich ein Kathodenniederschlag ausgezeichneter Qualität und Reinheit erhalten, wobei der PbO2-Niederschlag an der Anode in höchstem Mass vermieden wird. If you work under suitable conditions, a cathode deposit of excellent quality and purity can be obtained, the PbO 2 deposit on the anode being avoided to the greatest extent.

Die kleinen PbO2-Mengen, die sich manchmal unvermeidlich bilden, müssen zum saueren Auslaugen mit Wasserstoffperoxyd zurückgeführt werden. Die in Blöcken umgeschmolzenen Kathoden kommen als elektrolytisches Blei auf den Markt. Die aus der Elektrolyse heraustretende Lösung wird zum saueren Auslaugen der entschwefelten Masse zurückgeschickt.The small amounts of PbO 2 that sometimes form inevitably have to be recycled to acidic leaching with hydrogen peroxide. The cathodes melted in blocks come onto the market as electrolytic lead. The solution emerging from the electrolysis is sent back for acidic leaching of the desulfurized mass.

Die Merkmale und Vorteile der Erfindung werden nachstehend an Hand eines nicht beschränkenden, praktischen Ausführungsbeispiels näher beschrieben.The features and advantages of the invention are as follows based on a non-limiting, practical embodiment described in more detail.

Beispielexample

980 g gut gespülter, entschwefelter Masse, die in trockenem Zustand 70,5% Pb, 0,68% Sb, 0,18% S enthielt, wurden in 5 l erschöpften Elektrolyts des Electrowinning ausgelaugt, der980 g of well-rinsed, desulfurized mass, which in dry Condition containing 70.5% Pb, 0.68% Sb, 0.18% S leached out in 5 l of electrowinning electrolyte, the

49 g/l Pb++
139 g/l HBF4 frei
49 g / l Pb ++
139 g / l HBF 4 free

enthielt.contained.

Nach halbstündigem Rühren bei 50% wurde Wasserstoffperoxyd (in 35%iger Lösung) in Höhe von 4,6% der behandelten Masse zugegeben und bei derselben Temperatur eine weitere halbe Stunde lang reagieren gelassen.After stirring at 50% for half an hour, hydrogen peroxide became (in 35% solution) equal to 4.6% of the treated mass added and at the same temperature another half Let react for an hour.

Durch Filtrieren wurden:The following were filtered:

34,2% Pb 80 g unlöslichen Zusammensetzungsrückstandes2,4% Sb 2,2% S 181,5 g/l Pb++ 0,6 g/l Sb++ 5 l bleihaltigen Elektrolyts mit25,1 g/l HBF4 frei34.2% Pb 80 g insoluble composition residue 2.4% Sb 2.2% S 181.5 g / l Pb ++ 0.6 g / l Sb ++ 5 l leaded electrolyte with 25.1 g / l HBF 4 free

ausgeschieden. eliminated.  

Durch das Auslaugen mit Fluorborsäure und Wasserstoffperoxyd wurden 96,01% des gesamten Bleigehaltes der entschwefelten Masse gewonnen. Der ganze Schwefel blieb im Rückstand zurück.By leaching with fluoroboric acid and hydrogen peroxide were 96.01% of the total lead content of the desulfurized Mass gained. All the sulfur was left behind.

Die 5 l bleihaltigen Elektrolyts wurden in einer Zelle mit Graphitanoden (vorher mit PbO2 überzogen) und elektrolytischen Bleikathoden aus dünnem Blech dem Electrowinning unterworfen, wobei 630 g Kathoden-Pb und 9 g PbO2 an der Anode erzeugt wurden.The 5 l of electrolyte containing lead were subjected to electrowinning in a cell with graphite anodes (previously coated with PbO 2 ) and electrolytic lead cathodes made of thin sheet metal, producing 630 g of cathode Pb and 9 g of PbO 2 at the anode.

Die Zelle hat 24 Stunden lang bei 7 A und 2,5 V gearbeitet. Die Kathodenstromdichte betrug 280 A/m2.The cell worked at 7 A and 2.5 V for 24 hours. The cathode current density was 280 A / m 2 .

Die Stromausbeute betrug 97%. Das umgeschmolzene Kathodenblei hatte folgende Zusammensetzung:
,001 - As ≦ωτ 0,001 - Sn ≦ωτ 0,001 - Bi ≦ωτ 0,002 - Cu = 0,0003 - Ag ≦ωτ 0,0005. Der zum Angriff von neuer entschwefelter Masse zurückzuführende, erschöpfte Elektrolyt enthielt:
53 g/l Pb++ und 131 g/l HBF4 frei.
The current yield was 97%. The remelted cathode lead had the following composition:
, 001 - As ≦ ωτ 0.001 - Sn ≦ ωτ 0.001 - Bi ≦ ωτ 0.002 - Cu = 0.0003 - Ag ≦ ωτ 0.0005. The exhausted electrolyte, which is due to the attack of new desulfurized mass, contained:
53 g / l Pb ++ and 131 g / l HBF 4 free.

Die beiliegende Zeichnung zeigt das Blockbild eines Beispiels der erfindungsgemässen Verfahrens.The attached drawing shows the block diagram of an example the inventive method.

Im allgemeinen kann man behaupten, dass das Wasserstoffperoxyd gegenüber den anderen, von der bekannten Technik zur Reduktion des PbO2 vorgeschlagenen Mitteln folgende Vorteile bietet:
- es ist ungiftig,
- es bringt keine fremden Ionen zu der zur Elektrolyse zuzuführenden Lösung, die ständig in Rücklauf gebracht werden muss,
- es ist ein handelsübliches und nicht zu teueres Reagens,
- es lässt sich genau dosieren und wird daher nicht verschwendet, weil das Ende der PbO2-Reduktion durch einen deutlichen Farbwechsel der Suspension von Braunrot auf Braungrau angezeigt wird. Dieser Wechsel lässt sich durch eine Sichtkontrolle leicht feststellen,
- mit einem Verbrauch von 4-5% H2O2 (in 35%iger Lösung erhält man eine Pb-Ausbeute, die nicht weniger als 95% beträgt.
In general, it can be said that the hydrogen peroxide offers the following advantages over the other agents proposed by the known technique for reducing the PbO 2 :
- it is non-toxic,
it does not bring any foreign ions to the solution to be supplied for electrolysis, which has to be constantly returned,
- it is a commercially available and not too expensive reagent,
- It can be precisely dosed and is therefore not wasted because the end of the PbO 2 reduction is indicated by a clear color change in the suspension from brown red to brown gray. This change can easily be determined by a visual inspection,
- With a consumption of 4-5% H 2 O 2 (in 35% solution, a Pb yield is obtained which is not less than 95%.

Claims (5)

1. Hydrometallurgisches Verfahren zur Rückgewinnung durch Extraktion auf dem elektrolytischem Weg von Blei in Form eines reinen Metalls aus der Füllmasse bzw. der entschwefelten Masse von erschöpften Batterien, dadurch gekennzeichnet, dass es aus folgenden Stufen besteht:
a) Auslaugen der Füllmasse mit einer wässerigen Lösung einer unter den zur elektrolytischen Extraktion geeigneten Säuren gewählten Säure,
b) Behandlung mit Wasserstoffperoxyd der nach Punkt a) ausgelaugten Masse bei gleichzeitigem Stattfinden folgendere Reaktionen: (1) Pb4+ + H2O2 → Pb2+ + O2 + 2H⁺
(2) Pb + Pb4+ → 2Pb2+bis zur mengenmässigen Reduktion des ganzen in der Füllmasse enthaltenen Bleidioxyds,
c) Ausscheiden des festen Rückstandes aus der so entstandenen, gelöstes Blei enthaltenden Lösung, die unmittelbar zur Bleiextraktion auf elektrolytischem Weg geführt werden kann.
1. Hydrometallurgical process for the recovery by extraction by the electrolytic way of lead in the form of a pure metal from the filling mass or the desulfurized mass of exhausted batteries, characterized in that it consists of the following stages:
a) leaching out the filling compound with an aqueous solution of an acid selected from the acids suitable for electrolytic extraction,
b) Treatment with hydrogen peroxide of the mass leached according to point a), with the following reactions taking place simultaneously: (1) Pb 4+ + H 2 O 2 → Pb 2+ + O 2 + 2H +
(2) Pb + Pb 4+ → 2Pb 2+ up to the quantitative reduction of all lead dioxide contained in the filling compound,
c) Elimination of the solid residue from the resulting solution containing dissolved lead, which can be led directly to the lead extraction by electrolytic means.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktion (2) nach Punkt b) durch den sich in der Reaktion (1) nach Punkt b) entwickelnden Sauerstoff bewirkt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the reaction (2) according to point b) through which in the reaction (1) Oxygen evolving according to point b) becomes. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zusammen mit den Reaktionen (1) und (2) eine Aufkohlung der anwesenden Fremdstoffe stattfindet, wobei diese Wirkung auf das von dem sich während der Reaktion (1) entwickelnden O2 physikalisch aktivierte Pb-Metall zurückzuführen ist.3. The method according to claim 2, characterized in that, together with the reactions (1) and (2), carburization of the foreign substances present takes place, this effect on the Pb physically activated by the O 2 developing during the reaction (1). Metal. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es zusätzlich folgende Stufen umfasst:
d) Behandlung der nach Punkt c) gelöstes Blei enthaltenden Lösung durch Extraktion auf dem elektrolytischen Weg mit Bildung von Bleimetallkathoden,
e) Rücklauf des in der Stufe d) entstandenen, erschöpften Elektrolyts zur Stufe a) (Auslaugen).
4. The method according to claim 1, characterized in that it additionally comprises the following stages:
d) treatment of the solution containing lead dissolved according to point c) by extraction by the electrolytic route with formation of lead metal cathodes,
e) Return of the exhausted electrolyte formed in stage d) to stage a) (leaching).
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Säure nach Punkt a) um Fluorbor- oder Fluorsisiliziumsäure handelt.5. The method according to claim 1, characterized in that it the acid according to point a) is fluoroboric or fluorosisilicic acid acts.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2120159C1 (en) * 1997-05-23 1998-10-10 Акционерное общество закрытого типа "Курский завод "Аккумулятор" Device for cleaning storage battery plates
US5840262A (en) * 1996-01-14 1998-11-24 Margulead Ltd. Process for the manufacture of pure lead oxide from exhausted batteries

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT1223314B (en) * 1987-10-20 1990-09-19 Engitec Impianti HYDRO-METALLURGIC PROCESS TO RECOVER IN LEAD METALLIC FORM ALL THE LEAD CONTAINED IN THE ACTIVE MASS OF THE EXHAUSTED BATTERIES
ITVA20070007A1 (en) 2007-01-17 2008-07-18 Millbrook Lead Recycling Techn RECOVERY OF THE LEAD OF HIGH-PURITY CARBONATE UNIFORM PASTEL RECOVERY FROM THE CRUSHING OF EXHAUSTED LEAD ACCUMULATORS
ITMI20072257A1 (en) 2007-11-30 2009-06-01 Engitec Technologies S P A PROCESS FOR PRODUCING METALLIC LEAD FROM DESOLFORATED PASTEL
US9322104B2 (en) * 2012-11-13 2016-04-26 The University Of British Columbia Recovering lead from a mixed oxidized material
CN109183069B (en) 2013-11-19 2021-09-17 艾库伊金属有限公司 Method for continuous treatment of lead material from lead-acid batteries, and electrolytic cell
EP3294929B1 (en) 2015-05-13 2021-04-14 Aqua Metals Inc. Closed loop systems and methods for recycling lead acid batteries
EP3294931A4 (en) 2015-05-13 2018-12-26 Aqua Metals Inc. Electrodeposited lead composition, methods of production, and uses
CA2986022C (en) 2015-05-13 2022-06-21 Aqua Metals Inc. Systems and methods for recovery of lead from lead acid batteries
ITUB20153182A1 (en) * 2015-08-06 2017-02-06 Pin Corp Ltd HYDROTHERMAL PROCESS - ELECTROCHEMICAL FOR THE DIRECT RECOVERY OF METALLIC LEAD OR A MIXTURE OF METALLIC LEAD AND LEAD OXIDE (II) FROM ELECTRODIC BATTERY PASTES AT THE END OF LIFE OR FROM MINERALS OR WASTE OF PRODUCTION
US10316420B2 (en) 2015-12-02 2019-06-11 Aqua Metals Inc. Systems and methods for continuous alkaline lead acid battery recycling
CN107059053A (en) * 2017-01-10 2017-08-18 富民薪冶工贸有限公司 A kind of method that electrolyte being electrolysed for lead and its molten lead mend lead
IT201800003369A1 (en) * 2018-03-08 2019-09-08 Engitec Tech S P A PROCEDURE FOR RECOVERING LEAD FROM A LEAD PASTEL AND RELATIVE USE IN A PROCEDURE FOR RECOVERING THE COMPONENTS OF LEAD-ACID ACCUMULATORS.

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1984001964A1 (en) * 1982-11-18 1984-05-24 Extramet Sa Process for selectively extracting lead from lead sulphides

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2328089A (en) * 1940-09-14 1943-08-31 Lillian R Birkenstein Recovery of soluble lead salts from insoluble lead compounds
NZ183268A (en) * 1976-02-19 1978-09-20 Gould Inc Process for recycling junk lead-acid batteries comprising the formation of lead carbonate lead monoxide
US4269811A (en) * 1978-10-10 1981-05-26 Nl Industries, Inc. Production of lead monoxide from lead sulfate with acetic acid
US4229271A (en) * 1979-05-24 1980-10-21 Rsr Corporation Method of recovering lead values from battery sludge
GB2073725A (en) * 1980-04-11 1981-10-21 Ass Lead Mfg Ltd A Method of Recovering Lead Values from Scrap Batteries

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1984001964A1 (en) * 1982-11-18 1984-05-24 Extramet Sa Process for selectively extracting lead from lead sulphides

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
BECK, Fritz und EULER, Karl-Joachim: "Elektrochemische Energiespeicher", VDE-Verlag, 1984, S. 34 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5840262A (en) * 1996-01-14 1998-11-24 Margulead Ltd. Process for the manufacture of pure lead oxide from exhausted batteries
RU2120159C1 (en) * 1997-05-23 1998-10-10 Акционерное общество закрытого типа "Курский завод "Аккумулятор" Device for cleaning storage battery plates

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Publication number Publication date
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FR2590277B1 (en) 1990-05-11

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