铅蓄电池市场在蓄电池市场上占据重要地位，而再生铅的回收已经成为铅工业可持续性发展的必由之路！在SMM举办的2022（第十二届）中国再生铅蓄电池产业峰会上，扬州大学许文林现场分享了废铅蓄电池的铅资源化回收利用的重要性、现有铅资源化回收利用的工艺技术、新研发的工艺技术、技术原理、研发工艺技术的主要优点等方面干货。
现有铅资源化回收利用的工艺技术
目前钱资源回收利用的工艺技术分为火法（改良）、湿法以及火法-湿法耦合，但各自都存在着各种各样的问题。
火法（改良）存在的主要问题消耗脱硫剂碳酸盐、产生硫酸盐副产物，且对铅的回收利用率低，资源浪费及能量消耗大，存在环境污染风险。
湿法存在问题是在操作单元多，工艺流程长(铅利用问题)；只在阴极发生有效反应，能量消耗高；铅回收率低、制备成本高。
火法-湿法耦合存在的问题是在转化、脱硫等过程中会消耗原材料，产生副产物（硫酸盐），系统复杂(多组分，回收利用、分离精制) ，能量消耗高；投资大。
研发的新工艺技术
研发思路：
以废铅蓄电池经过预处理得到的铅膏(PbO、PbSO4、PbO2)为原料，经分离精制得到PbO、PbSO4、PbO2。
得到的PbO、PbSO4、PbO2直接作为制备铅蓄电池电极活性物质的原料。
在电极上PbO、PbSO4、PbO2经电化学化成，特别是PbSO4分别在阳极、阴极得到PbO2和Pb活性物质，实现废铅蓄电池铅膏的直接利用。
工艺技术——废铅蓄电池中铅膏的分离
以废铅蓄电池为原料，通过机械拆分、物理分离等单元操作，将废铅蓄电池进行初步分离，得到含PbO、PbSO4、PbO2的铅膏。
工艺技术— 铅膏制备PbSO4、PbO、PbO2
以铅膏为原料，采用硝酸溶解、氨法浸取、分离精制、固-液分离耦合技术，使硝酸与PbO反应生成Pb(NO3)2溶液，进一步分离得到PbO；用NH3·H2O-(NH4)SO4浸取PbSO4，进一步分离得到PbSO4；经固-液分离得到的固相物料经进一步除杂质精制得到PbO2。
工艺技术— 铅蓄电池电极的制备
别在正极板栅和负极板栅上涂填得到正极生极板和负极生极板，然后进行铅蓄电池装配、灌液；采用电化学化成技术在阳极上PbSO4氧化得到PbO2，得到的PbO2直接作为正极活性物质，制备得到正极板；在阴极上PbSO4还原得到海绵状Pb，得到的Pb直接作为铅蓄电池负极活性物质，制备得到铅蓄电池负极板，在得到铅蓄电池电极板的同时也实现了废铅蓄电池铅资源化的利用。
主要创新：
将铅蓄电池电极电化学化成与电极活性物质制备过程耦合。充分利用了PbSO4在H2SO4界面上易发生氧化反应生成导电性的PbO2，在阴极发生还原反应生成导电性的Pb。
巧妙利用PbO、PbSO4和PbO2 的物性的差别和特殊性进行分离和精制。
铅膏分离精制得到PbO、PbSO4和PbO2产物，无副产物，原子利用率高。
技术原理
上述技术运用了PbO与HNO3反应生成可溶于水的Pb(NO3)2的特点，最终得到的Pb(NO3)2作为制备其他铅化合物的原料。
PbSO4在浸取剂中溶解度随NH3浓度的升高而增加，得到的精制PbSO4产物，作为电化学技术制备PbO2和Pb的原料。
利用PbO2难发生反应及存在合适的溶剂的特性，二氧化铅难溶于水，其溶解度为0.0041g/100g水(20℃)。二氧化铅几乎不溶于稀的强酸溶液，但能溶于较浓的硫酸溶液、乙酸铵溶液和强碱溶液，生成易溶物质。因此，在分离过程中是以固体存在，可以减少物料处理过程。
利用废铅蓄电池铅膏的特殊性，废铅蓄电池铅膏主要是电极板上活性物质长期充放电后转化的产物。铅膏主要成分为PbO、PbSO4和PbO2，还含有少量金属Pb及Sb等金属，其中PbSO4高达50%以上。采用合适的分离精制方法进行分离可得到含铅化合物(PbO、PbSO4和PbO2)，这些含铅化合物直接作为制备铅蓄电池电极的原料，是废铅蓄电池铅膏最经济、有效的利用方法，特别是提高原子经济利用率的最有效的方法。
利用铅蓄电池的工作原理的特殊性，铅蓄电池放电后，两电极活性物质都转化为难溶的硫酸铅。在充电过程中，在阳极硫酸铅转变为PbO2，在阴极硫酸铅转变为Pb。
利用铅蓄电池电极活性物质在制备过程中的特殊性，其中PbO是电极活性物质制备过程中的重要中间产物。PbSO4在阳极发生电化学氧化反应得到PbO2，在阴极发生电化学还原反应得到Pb。
利用PbSO4/H2SO4界面反应的特性，在PbSO4/H2SO4界面，PbSO4可以发生还原反应生成海绵状Pb。以废铅蓄电池经物理分离得到的将PbSO4涂填在铅蓄电池负极板板栅上，PbSO4作为制备铅蓄电池负极活性物质的原料，得到的Pb直接作为负极活性物质。
研发的工艺技术
可直接利用PbSO4
PbSO4的直接利用，避开了以PbSO4为原料，经过脱SO42-、碳化(PbCO3)等单元操作。该工艺可以直接将废铅蓄电池回收得到的PbSO4作为制备铅蓄电池电极活性物质的原料，大幅度减少废铅蓄电池铅资源化利用的单元操作过程、提高过程的利用率，彻底避免了过程因为脱除硫酸根离子而消耗副的碱性化合物以及副产的硫酸盐化合物。
制造-回收-生产”的循环经济封闭循环
实现了铅蓄电池生产模式过程“制造-回收-生产”的循环经济封闭循环。充分利用了废铅蓄铅膏组成的特点和电池铅膏制备的特点，直接将废铅蓄中铅膏中的含铅化合物(PbO、PbSO4和PbO2)作为铅蓄电池原料，大幅度节约了单元操作，减少了副产物和废酸的产生。
原子利用率高、无副产物、成本低
结论
采用硝酸溶解-氨法浸取-分离精制-固液分离耦合技术进行分离精制能够得到PbO、PbSO4、PbO2产品。
以分离精制能够得到PbO、PbSO4、PbO2产品能够满足作为制备铅蓄电池电极活性物质的前驱体使用，直接作为电化学法制备PbO2和Pb的原料。
以PbO、PbSO4、PbO2为前驱体直接作为电化学法制备PbO2和Pb的原料使用时，特别是PbSO4为前驱体直接作为电化学法制备PbO2和Pb的原料使用，调控制备产品颗粒度、形貌和微观结构直接影响最后产物的性能。
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