一、研究背景

2008年我国产生的废铅量高达100多万吨，已超过美国，成为世界上废铅量产生最大的国家。铅金属的使用70％以上用于汽车蓄电池，随着我国汽车产量、电动车产量的迅速增加，报废的各类废铅酸电池量快速增长。世界上经济发达的国家都很重视废铅的回收利用，其再生铅产量占精铅总产量的50％左右，美国为75％，而我国目前仅30％ 。因此，发展废旧铅酸蓄电池集中回收生产再生铅工业，是保护生态环境，防止重金属污染，保护矿产资源，实现循环经济的有效途径之一。

铅酸蓄电池是世界上各类电池中产量最大、用途最广的一种电池，它所消耗的铅占全球总耗铅量的82%。铅酸蓄电池产量越大，报废更新的铅酸蓄电池就越多。从环保的角度来看，铅酸蓄电池也是对环境、人类健康危害较大的一种电池。整个废铅酸蓄电池通常由4部分组成(质量分数)[1]：废电解液11%~30%、铅或铅合金板栅24%~30%、铅膏30%~40%、有机物22%~30%。铅膏主要是极板上活性物质经过充放电使用后形成的浆状物质，如PbSO4、PbO2、PbO、Pb等[2]。由于铅膏中含有大量的硫酸盐，而且存在不同价态的铅的氧化物，因此，铅膏的回收利用，通常是废旧铅酸蓄电池回用需要着重研究的难点[3]。目前通常采用火法冶炼回收金属铅，但会产生SO2 和高温Pb尘等二次污染物，且能耗高、利用率低，必须采取严格的环境保护措施进行污染控制。为了解决火法高温熔炼带来的环境问题，近年来，引入湿法冶金回收工艺，解决了铅膏火法冶炼工艺中的SO2排放以及高温下铅的挥发问题[4-11]。废铅膏不管经过高能耗的火法冶金或电积湿法冶金都是回收金属Pb，如果要将金属Pb作为原料再次用于生产铅酸蓄电池制备极板的活性物质，必须经过能耗高、环境污染严重的生产工艺流程，且所得产品活性不高（粒度难以细化、晶格易破坏等缺点）。因此，探索新的低能耗、低污染、高效能的PbO粉绿色化学制造工艺具有重要意义。国际铅锌研究组织（ILZRO）设立了重大专项开展铅酸蓄电池活性物质的研究，研究表明[12-13]，超细PbO颗粒制备的铅酸蓄电池具有高容量及长充放电寿命等优点，缺点是制备超细氧化铅成本太高。

KOURGIANTAKIS[14]等和石晶[15]等的研究证明，柠檬酸作为一个与生物体有关的配体，与生物体内铅的吸收具有很大的关系，研究柠檬酸铅的螯合结构对了解铅的毒性能够提供帮助。剑桥大学KUMAR[16]等学者开发了柠檬酸回收铅酸电池的专利技术，并对湿法浸出的工艺条件进行了探讨。

二、现有技术及存在的主要问题

目前发达国家的铅酸蓄电池再生清洁生产工艺主要采用机械破碎分选和对含硫铅膏进行预脱硫等湿法预处理技术，然后再用火法、湿法、干湿法联合工艺回收铅及其它有用物质。国内处理废蓄电池基本上未采用预处理工艺，绝大部分厂家采用反射炉、水套炉等传统火法工艺，一些小企业甚至采用原始的土窑土炉冶炼，90％以上企业没有进行烟尘处理。

突出存在的问题：①铅回收率低，一般为80％～85％，全国每年有l万多吨的铅在熔炼过程中流失；②资源综合利用率低，废蓄电池无分选处理技术，板栅金属和铅膏混炼，合金成分没有合理利用；③能耗高，一般每吨铅消耗500～600 kg标煤；④污染严重，由于技术落后，熔炼过程中排放的铅蒸汽、铅尘、二氧化硫严重超标。[17]

国内外目前主要方法为电冶法、热冶法以及剑桥大学KUMAR等学者开发的柠檬酸湿法回收铅酸电池的专利技术。虽然热冶法仍然占据90%，但在温度高于1000℃时，硫酸铅降解的过程中产生大量的SO2气体，同时会有铅蒸汽排放到空气中；近年来湿法回收技术不断发展，但其最根本的问题在于铅混合物的难溶性以及在溶液中脱硫低效率。

三、现有技术总结

(1) 铅酸蓄电池作为目前铅的主要产品, 其废铅酸电池的回收利用成为再生铅资源的不可或缺的组成部分。