氨水對(duì)鉛膏檸檬酸濕法浸出的影響及產(chǎn)物晶體結(jié)構(gòu)解析.pdf

1、如何有效避免廢鉛酸蓄電池傳統(tǒng)火法冶煉中存在的二氧化硫、鉛塵污染等問題，引起了國(guó)內(nèi)外的廣泛重視。課題組前期開展了檸檬酸-檸檬酸鈉濕法浸出廢鉛膏工藝的研究，但還存在以下問題尚待解決：（1）檸檬酸-檸檬酸鈉體系與鉛膏浸出轉(zhuǎn)化速度較慢、轉(zhuǎn)化效率較低；（2）鉛膏浸出轉(zhuǎn)化產(chǎn)物水合檸檬酸鉛的晶體結(jié)構(gòu)還有待解析。本論文引入氨水添加劑，回收湖北金洋冶金股份有限公司破碎分選的廢鉛膏，研究在該體系中廢鉛膏濕法浸出轉(zhuǎn)化規(guī)律以及浸出過程產(chǎn)生前驅(qū)體的晶體結(jié)構(gòu)，并以

2、制備的前驅(qū)體為起始物低溫焙燒制取新型鉛粉。本論文的研究成果主要包括以下3個(gè)方面：
　　1、氨水對(duì)廢鉛膏檸檬酸濕法浸出過程的影響
　　添加氨水后，檸檬酸溶液的pH和溫度有較大幅度地提高，浸出實(shí)際鉛膏的轉(zhuǎn)化率也有顯著地提高。實(shí)驗(yàn)研究了檸檬酸浸出劑投加量、浸出時(shí)間、浸出溫度和pH對(duì)實(shí)際鉛膏脫硫率和濾液中鉛殘留率的影響規(guī)律。浸出過程控制的優(yōu)化條件為：檸檬酸/鉛摩爾比1.96，浸出時(shí)間6.0h，浸出初始溫度40.0℃，投加氨水初始pH

3、為5.53±0.20，鉛膏脫硫率可達(dá)到99.90％，浸出液中鉛離子溶解比率為2.55％。氨水加入通過調(diào)節(jié)pH，將原來檸檬酸與廢鉛膏中PbSO4大顆粒液-固反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)橐?液反應(yīng)，PbSO4浸出轉(zhuǎn)化速度加快。
　　2、廢鉛膏濕法浸出產(chǎn)物—水合檸檬酸鉛前驅(qū)體晶體結(jié)構(gòu)解析
　　實(shí)際鉛膏在pH小于3.60條件下合成的前驅(qū)體-Ⅰ分子式為Pb(C6H6O7)·H2O，在pH大于4.50的條件下合成的前驅(qū)體-Ⅱ分子式為[Pb3(C6H5O7

4、)2·H2O]·2H2O。前驅(qū)體-Ⅰ和前驅(qū)體-Ⅱ的晶體結(jié)構(gòu)均屬于三斜晶系，P-1空間群。前驅(qū)體-Ⅰ的晶胞參數(shù)為a=6.339(4)、b=6.460(4)、c=12.053(7)、α=99.121(8)°、β=102.743(6)°、γ=101.556(8)°、V=460.9(5)3、Z=2，R1=0.0444、wR2=0.1234、GOF=1.046。前驅(qū)體-Ⅱ的晶胞參數(shù)為a=9.7278(11)、b=9.7620(11)、c=10.9

5、578(13)、α=109.038(2)°、β=98.565(2)°、γ=92.126(2)°、V=968.60(19)3、Z=2，R1=0.0274、wR2=0.0693、GOF=1.055。從晶胞堆積圖發(fā)現(xiàn)，前驅(qū)體-Ⅰ呈現(xiàn)二維片狀結(jié)構(gòu)，而前驅(qū)體-Ⅱ則呈現(xiàn)三維棒狀結(jié)構(gòu)。
　　3、水合檸檬酸鉛前驅(qū)體低溫焙燒制備鉛粉的基本性質(zhì)
　　前驅(qū)體-Ⅱ在375-450℃焙燒1h，焙燒產(chǎn)物主要由β-PbO，少量的α-PbO和單質(zhì)鉛組成。焙