研究人员探讨从废铅酸电池中回收铁和铅

据国外媒体报道，近日，发表在《资源、保护和回收》杂志上的一篇论文提出了一种从铅酸电池处理残渣中回收铁和铅的新机制。

铅酸蓄电池的处理残留物主要由富铅相组成，如铅、氧化铅(PbO)和PbS；以及富铁化合物，例如氧化亚铁(FeO)、氧化铁(II，III)(Fe3O4)、硫化铁(FeS)和铁橄榄石(Fe2SiO2)。其中，Fe2SiO 4和PbS分别是主要的富铁相和富铅相。DR-LAB中铁的浓度在20.1%-55.7%之间。如果在金属提取过程中只提取铅，会浪费大量的铁资源。

在这项研究中，基于Fe2SiO4和PbS之间的空间关系，研究人员提出了一种从DR-LAB中有效回收铁和铅的机制。

具体来说，研究人员在DR-LAB中获得了Fe2SiO4与PbS的空间关系，评估了使用氢氧化钠释放与Fe2SiO4结合的PbS的可行性，确定了破坏Fe2SiO4的机理和方式，评估了酸浸回收铁和铅的方法，然后用碱性废液调节pH。

观察结果

研究人员通过实验发现，DR-LAB中Fe2O4与PbS之间存在三种位置关系，包括加载、包埋和包裹。其中，包裹是位置关系最强的。

当NaOH/DR-LABs S/S质量比、去离子水/DR-LAB体积L/S质量比、反应时间和反应温度分别为10:1、10:1、4 h和140℃时，Fe2SiO4被破坏，PbS可以有效地暴露在DR-LAB表面。

Fe2 SiO 4相变、调节pH和在较低温度下酸浸可提高铁和铅的回收效率。通过酸浸提，以氢氧化铅/氢氧化铁(III)/氢氧化铁(OH) 2/氢氧化铁(OH)3/氢氧化铁(OH)2的形式从DR-LAB中回收98.9重量%的铅，然后调节pH。

酸渣中的FeO和Fe3O4可作为磁回收的原料，其相对丰度为66.1%，而在pH为9.5时回收的Fe2相对丰度为57.3%。总的来说，在回收过程中可以获得90.3%的铁作为原料。

理论和实验研究证明，NaOH可以诱导表面羟基化Fe2O4的形成，取代表面附近的Na+，从而调节Fe2O4的配位环境和局域电子结构，促进Fe2O4向FeO的相变。

结论

总之，本研究的结果证明了利用所提出的策略从DR-LAB中高效回收铁和铅的可行性。这充分利用了DR-LAB，减少了对原生铁矿和铅矿的开采需求。这种方法的另一个主要优点是二氧化碳排放和能耗低。

但由于HNO3的非选择性和强酸性，在HNO3浸出过程中，部分铁会被浸出并与铅离子沉淀。先前的研究表明，添加过氧化氢可以有效防止铁的浸出。研究人员表示，未来需要对铁的选择性浸出进行进一步研究，以提高磁性铁和铅丰度的回收效率。