废铅蓄电池胶泥低温熔盐熔炼铅再生过程热力学分析

摘要

针对废铅酸蓄电池胶泥回收的困难,硫酸厂及冶炼厂产出的大量黄铁矿烧渣及次氧化锌烟灰利用的难题，提出了低温熔盐还原固硫熔炼，本文对熔炼体系进行了热力学分析，计算了在500～1000℃温度下体系中各可能发生的反应的标准吉布斯自由能变化值(△GθT)，并绘制了相应的△GθT-T图。热力学分析结果表明，在500～1000℃温度范围内，铁和锌的氧化物被还原成金属较难，PbSO4既可能与FeO和ZnO发生还原固硫反应生成FeS和ZnS，也很容易与Na2CO3发生反应生成Na2s，三个反应的△GθT都很负，但与ZnO、FeO反应的热力学趋势更大，生成的Na2s在有CO，存在的条件下也很容易被FeO和ZnO再生成Na2CO3。以Fe2O3和ZnO为固硫剂的验证试验中考察了温度对铅直收率和固硫率的影响，在温度达到850℃时，铅直收率和固硫剂都能分别达95％和90％以上，熔炼渣XRD分析显示其主要成分分别为NaCl、NaFeS2、 Na2CO3和NaCl、Na2CO3、ZnS，熔盐介质NaCl-Na2CO3的主成分没有变化。