湿法液相合成α-PbO与β-PbO

摘要

铅酸蓄电池在我国有着广泛应用,其传统回收工艺存在环境污染、能耗高、回收流程长等问题。因此,湿法回收液相合成PbO工艺引起了人们的关注。本文基于乙酸铅溶液与NaOH反应液相合成PbO工艺,通过改变NaOH投加方式,合成α-PbO与β-PbO两种晶型的PbO,并对合成条件及反应中间过程和机理进行初步探讨。实验以模拟脱硫铅膏制备的乙酸铅溶液为原料,探究了NaOH投加方式、反应温度、反应时间和NaOH与Pb摩尔比对PbO合成的影响。结果表明,乙酸铅溶液与NaOH反应液相合成PbO时,先生成中间产物Pb_(3)O_(2)(OH)2,Pb_(3)O_(2)(OH)2又快速分解为PbO,NaOH溶解放热过程参与反应会促进Pb_(3)O_(2)(OH)2向常温下更稳定的α-PbO分解转化。因此,通过改变NaOH的投加方式,可以得到α-PbO与β-PbO两种晶型的PbO。α-PbO合成条件为温度95℃,NaOH颗粒与等质量去离子水快速混合后投加,NaOH与Pb摩尔比n_(NaOH)/n_(Pb)=2.50,恒温搅拌20min;β-PbO的合成条件为温度95℃,投加提前一天配制的质量分数为50%的NaOH溶液,NaOH与Pb摩尔比n_(NaOH)/n_(Pb)=2.50,恒温搅拌20min。该研究可为废铅酸蓄电池湿法回收液相合成α-PbO与β-PbO提供理论参考。