ИЗВЛЕЧЕНИЕ СВИНЦА В ФОРМЕ ВЫСОКОЧИСТЫХ КАРБОНАТОВ СВИНЦА ИЗ ОТРАБОТАННЫХ СВИНЦОВЫХ БАТАРЕЙ, ВКЛЮЧАЯ ЭЛЕКТРОДНУЮ ПАСТУ

1. Способ извлечения свинцового содержания из неочищенной электродной пасты или шлама от отработанных свинцовых батарей и/или свинцового минерала в форме высокочистого карбоната свинца и/или оксикарбоната свинца, включающий стадии восстановления диоксида свинца, возможно содержащегося в исходном материале, и растворения оксида свинца и любого другого растворимого соединения или вещества в кислотном выщелачивающем растворе, отличающийся тем, что выщелачивающая кислота принадлежит к группе, состоящей из уксусной кислоты, азотной кислоты, фторборной кислоты и кремнефтористоводородной кислоты, и способ включает следующие стадии:
a) добавление серной кислоты к кислотной выщелачивающей суспензии исходного неочищенного материала для превращения растворенных соединений свинца в нерастворимый сульфат свинца;
b) отделение твердой фазы, состоящей из сульфата свинца и нерастворенных примесей, от кислотного выщелачивающего раствора;
c) селективное растворение сульфата свинца, содержащегося в указанной отделенной твердой фазе в водном растворе, по меньшей мере, одного солюбилизирующего соединения, принадлежащего к группе, состоящей из ацетата натрия, ацетата аммония, ацетата калия, ацетата мочевины, моно-, ди- или триэтаноламинацетата, диметил-, этил- или пропиламина или другого амина, водорастворимых амидов и тиосульфата натрия;
d) отделение раствора, содержащего растворенный сульфат свинца, от твердофазного остатка, включающего нерастворимые примеси;
e) добавление к отделенному раствору сульфата свинца карбонатов натрия, калия или аммония для образования нерастворимого карбоната свинца и/или оксикарбоната свинца и растворимого сульфата того же катиона добавленной карбонатной соли;
f) отделение осажденного карбоната и/или оксикарбоната свинца от растворяющего раствора, в данный момент содержащего также сульфат катиона указанного солюбилизирующего соединения.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что он периодически включает стадии постепенного охлаждения или постепенного нагревания отделенного растворяющего раствора неочищенной твердой фазы осажденного сульфата свинца и нерастворимых примесей для селективного осаждения сульфата катиона используемого солюбилизирующего соединения и его отделения от прозрачного растворяющего раствора, который повторно используют на стадии c), чтобы поддерживать концентрацию сульфата ниже насыщения.
3. Способ по п.1, в котором исходное вещество представляет собой извлеченный электродный шлам, и стадии восстановления диоксида свинца, содержащегося в шламе, или его сульфатации и растворения оксида свинца или любого другого растворимого соединения или вещества, также включают добавление соединения, принадлежащего к группе пероксида водорода, сернистого ангидрида и сульфитов, к кислотной выщелачивающей суспензии.
4. Способ по п.3, в котором указанный извлеченный электродный шлам выщелачивают в растворе, по меньшей мере, одной кислоты, принадлежащей к группе, состоящей из уксусной кислоты, азотной кислоты, фторборной кислоты и кремнефтористоводородной кислоты, с добавлением по каплям реагента, принадлежащего к группе, состоящей из пероксида водорода, сернистого ангидрида и сульфитов, для восстановления диоксида свинца в оксид свинца, который растворяется в кислотном выщелачивающем растворе, или его превращения в сульфат свинца.
5. Способ по п.1, в котором кислотное выщелачивание исходного неочищенного материала осуществляют в водном растворе уксусной кислоты с концентрацией, составляющей от 3 до 85 мас.%, при температуре, составляющей от 10 до 100°C.
6. Способ по п.1, в котором кислотное выщелачивание исходного неочищенного материала осуществляют в водном растворе азотной кислоты с концентрацией, составляющей от 2 до 30 мас.%, при температуре, составляющей от 10 до 100°C.
7. Способ по п.1, в котором кислотное выщелачивание исходного неочищенного материала осуществляют в водном растворе фторборной кислоты с концентрацией, составляющей от 5 до 40 мас.%, при температуре, составляющей от 10 до 100°C.
8. Способ по п.1, в котором кислотное выщелачивание исходного неочищенного материала осуществляют в водном растворе кремнефтористоводородной кислоты с концентрацией, составляющей от 5 до 40 мас.%, при температуре, составляющей от 10 до 100°C.
9. Способ по п.1, в котором к перемешиваемой кислотной выщелачивающей суспензии из нерастворимых веществ из неочищенного исходного материала по каплям добавляют раствор пероксида водорода или сульфита до достижения предельной степени осветления.
10. Способ по п.1, в котором через перемешиваемую кислотную выщелачивающую суспензию нерастворимых веществ из неочищенного исходного материала барботируют сернистый ангидрид до достижения предельной степени осветления.
11. Способ по п.1, в котором сульфатацию растворенного свинца осуществляют, добавляя серную кислоту к выщелачивающей кислотной суспензии в стехиометрическом количестве или слегка превышающем количестве, исходя из оцененного содержания растворенного свинца в суспензии.
12. Способ по п.1, в котором твердую фазу отделяют фильтрованием кислотной выщелачивающей суспензии и прозрачный кислотный выщелачивающий раствор повторно используют на стадии выщелачивания неочищенного исходного материала, пока не истощится эффективность рециркулирующего кислотного выщелачивающего раствора.
13. Способ по п.1, в котором селективное растворение сульфата свинца осуществляют суспендированием указанной отделенной твердой фазы в водном растворе ацетата натрия, имеющем концентрацию, составляющую от 40 до 100 г соли в 100 г воды, при температуре, составляющей от 30 до 100°C, в течение времени перемешивания, составляющего от 10 до 180 мин.
14. Способ по п.1, в котором селективное растворение сульфата свинца осуществляют суспендированием указанной отделенной твердой фазы в водном растворе ацетата аммония, имеющем концентрацию, составляющую от 80 до 100 г соли в 100 г воды, при температуре, составляющей от 30 до 80°C, в течение времени перемешивания, составляющего от 60 до 180 мин.
15. Способ по п.1, в котором селективное растворение сульфата свинца осуществляют суспендированием указанной отделенной твердой фазы в водном растворе моноэтаноламинацетата, имеющем концентрацию, составляющую от 90 до 150 г соли в 100 г воды, при температуре, составляющей от 30 до 90°C, в течение времени перемешивания, составляющего от 60 до 180 мин.
16. Способ по п.1, в котором исходное вещество представляет собой мелко измельченный галенит, прокаленный на воздухе для превращения сульфида свинца в сульфат свинца, и способ начинается со стадии c).
17. Установка для извлечения свинцового содержания из неочищенного электродного шлама от отработанных свинцовых батарей и/или свинцового минерала в форме высокочистого карбоната свинца и/или оксикарбоната свинца в соответствии со способом по п.1, включающая:
a) первый реактор (RAC (1-2)), имеющий средства для перемешивания и нагрева и способный вмещать указанный неочищенный исходный материал, выщелачивающий раствор кислоты, отличной от серной кислоты и подходящей для образования растворимых соединений свинца, средства для регулируемого добавления реагента, принадлежащего к группе, состоящей из пероксида водорода, сульфита натрия и сернистого ангидрида, и средства для регулируемого добавления серной кислоты для конечного осаждения растворенного свинца в виде нерастворимого сульфата свинца;
b) первый сепаратор твердое вещество-жидкость (F3) для отделения твердой фазы, состоящей из сульфата свинца и нерастворимых соединений и веществ неочищенного исходного материала, от прозрачного кислотного выщелачивающего раствора, и средство для его повторного использования в указанном первом реакторе (RAC (1-2));
c) второй реактор (RAC (4)), имеющий средства для перемешивания и нагрева и способный вмещать водный раствор солюбилизирующей соли для селективного растворения сульфата свинца из указанной отделенной твердой фазы, суспендированной в растворе;
d) второй сепаратор твердое вещество-жидкость (F5) для отделения твердой фазы, состоящей из указанных нерастворимых соединений и веществ неочищенного исходного материала, от прозрачного водного раствора солюбилизирующей соли, также содержащего сульфат свинца;
e) третий реактор (RAC (6)), имеющий средства для перемешивания и нагрева и способный вмещать указанный раствор, содержащий сульфат свинца, средства для добавления к раствору карбоната катиона указанной солюбилизирующей соли для осаждения нерастворимых карбонатов свинца и образования сульфата катиона солюбилизирующей соли;
f) третий сепаратор твердое вещество-жидкость (F7) для отделения указанного осажденного карбоната свинца от прозрачного раствора;
g) четвертый реактор (RAC (8)), имеющий средства для перемешивания и средства для регулируемого охлаждения или регулируемого нагрева отделенного прозрачного раствора для кристаллизации сульфата катиона солюбилизирующей соли, содержащегося в растворе;
h) четвертый сепаратор твердое вещество-жидкость (F9) для отделения указанного кристаллизовавшегося сульфата катиона солюбилизирующей соли от жидкости, которую повторно используют в указанном втором реакторе (RAC (4)).
18. Установка по п.17, дополнительно включающая внешне нагреваемую печь, в которой указанный отделенный карбонат свинца количественно разлагается на оксид свинца и диоксид углерода, каждый из которых выделяют с чистотой, равной или превышающей 99,9%.
19. Установка по п.17, в которой указанная солюбилизирующая соль принадлежит к группе, состоящей из ацетата натрия, ацетата аммония, ацетата калия, ацетата мочевины, моно-, ди- или триэтаноламина, диметил-, этил- или пропиламина или другого амина, водорастворимых амидов и тиосульфата натрия.
20. Установка по п.17, где катион указанной солюбилизирующей соли представляет собой натрий.