一種提高鉛酸鋇性能的制備方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種提高鉛酸鋇性能的制備方法，包括以下步驟：a.以摩爾比為Ba：Pb：Re=1：1～1.5：0.05～0.3的比例，將BaCO3、廢鉛氧化物和稀土氧化物混合均勻；b.按步驟（a）混合物總質(zhì)量的0～10%加入碳粉、碳酸銨或碳酸氫銨成孔劑中的一種或兩種以上，充分研磨、混合均勻；c.將步驟（b）得到的混合物于800～1000℃，空氣氣氛下反應(yīng)10小時(shí)以上，得到黑色產(chǎn)物。本發(fā)明方法制備的鉛酸鋇比表面積和穩(wěn)定性顯著提高，電阻率基本不變。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種提高鉛酸鋇性能的制備方法
[0001]

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及鉛酸蓄電池領(lǐng)域，具體涉及鉛酸蓄電池鉛膏的原料鉛酸鋇。
技術(shù)背景
[0003]鉛酸鋇是一種導(dǎo)電陶瓷材料，它導(dǎo)電性能優(yōu)異，作為鉛酸蓄電池正極活性物質(zhì)的添加劑，鉛酸鋇可以提高正極活性物質(zhì)的導(dǎo)電性和孔率，從而提高活性物質(zhì)利用率，改善正極板循環(huán)壽命。
[0004]鉛酸蓄電池生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生一定量的廢鉛粉和廢正極活性物質(zhì)等。將廢鉛粉和廢正極活性物質(zhì)制備成鉛酸鋇是一種節(jié)約成本、減小污染、變廢為寶的新技術(shù)。但所制成的鉛酸鋇在硫酸溶液中會(huì)發(fā)生分解反應(yīng)，分解產(chǎn)物是PbSO4和BaSO4混晶的化合物。
[0005]鉛酸鋇在稀硫酸溶液中的分解反應(yīng)方程式如下: BaPb03+2H2S04=BaS04+PbS04+2H20+l/202
實(shí)驗(yàn)證明，BaSO4存在于正極活性物質(zhì)中時(shí)會(huì)造成正極活性物質(zhì)的結(jié)構(gòu)疏松，從而影響蓄電池的循環(huán)壽命，因此BaSO4在正極活性物質(zhì)中應(yīng)是避免存在的，這意味著當(dāng)鉛酸鋇作為正極添加劑使用時(shí)，應(yīng)保證其在電池電解液中盡可能的少分解。
[0006]因此，如何提高所制備的鉛酸鋇穩(wěn)定性，是決定回收制備的鉛酸鋇能否被再利用的關(guān)鍵因素。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種提高鉛酸鋇性能的制備方法，通過(guò)本發(fā)明方法制備的鉛酸鋇，可顯著提高鉛酸鋇的穩(wěn)定性和孔率。
[0008]本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
一種提高鉛酸鋇性能的制備方法，包括以下步驟:
a.以摩爾比為Ba:Pb:Re=l:1?1.5:0.05?0.3的比例，將BaCO3、廢鉛氧化物和稀土氧化物混合均勻；
b.按步驟(a)混合物總質(zhì)量的O?10%加入碳粉、碳酸銨或碳酸氫銨成孔劑中的一種或兩種以上，充分研磨、混合均勻；
c.將步驟(b)得到的混合物于800?1000°C，空氣氣氛下反應(yīng)10小時(shí)以上，得到黑色產(chǎn)物。
[0009]步驟(a)中所述的BaCO3純度至少為99.9%以上。
[0010]步驟(a)中所述的稀土氧化物為氧化鈰或氧化銪中的一種或兩種混合物。
[0011]步驟(c)得到的黑色產(chǎn)物中鉛酸鋇含量為90%以上，孔率為30%以上。
[0012]步驟(C)得到的黑色產(chǎn)物經(jīng)磨碎、過(guò)80目以上篩，作為鉛膏添加劑。
[0013]稀土是很活潑的金屬，性質(zhì)極為相似，易形成穩(wěn)定的配化合物。稀土元素的摻雜，會(huì)形成BapxSrx PbO3固溶體。不同組分固溶體的形成，將會(huì)改變?cè)秀U酸鋇的晶體結(jié)構(gòu)和化學(xué)鍵，從而改善其穩(wěn)定性和導(dǎo)電性。

【具體實(shí)施方式】
[0014]實(shí)施例1
取廢鉛粉100g，氧化鉛占比80%，則
鉛粉中總鉛量為:100 X 80%+223.2+100 X (1-80%) +207.2= 0.455 mo I ；
以摩爾比Ba:Pb:Eu=l:1.1:0.2的比例，稱(chēng)取0.414 mo I (即81.7g)高純BaCO3和
0.0414 mo I (即 14.6g) Eu2O30
[0015]按上述物質(zhì)總質(zhì)量的2%，加入平均粒度為10納米的碳粉即3.9g，充分研磨，混合均勻。
[0016]將上述混合物于950°C，空氣氣氛下反應(yīng)10h，得到黑色產(chǎn)物。黑色產(chǎn)物經(jīng)過(guò)磨碎，過(guò)80目以上的篩即可作為鉛膏添加劑。
[0017]實(shí)施例2
取廢鉛粉100g，氧化鉛占比80%，則
鉛粉中總鉛量為:100 X 80%+223.2+100 X (1-80%) +207.2= 0.455 mo I ；
以摩爾比 Ba:Pb:Eu=l:1.1:0 的比例，稱(chēng)取 0.414 mo I (即 81.7g)高純 BaC03。
[0018]按上述物質(zhì)總質(zhì)量的5%，加入平均粒度為10納米的碳粉，充分研磨，混合均勻。
[0019]將上述混合物于950°C，空氣氣氛下反應(yīng)10h，得到黑色產(chǎn)物。黑色產(chǎn)物經(jīng)過(guò)磨碎，過(guò)80目以上的篩即可作為鉛膏添加劑。
[0020]實(shí)施例3
取廢鉛粉100g，氧化鉛占比80%，則
鉛粉中總鉛量為:100 X 80%+223.2+100 X (1-80%) +207.2= 0.455 mo I ；
以摩爾比 Ba:Pb:Eu=l:1.1:0.05 的比例，稱(chēng)取 0.414 mo I (即 81.7g)高純 BaCO3 和
0.0228 mo I (即 8.04g) Eu2O30
[0021]按上述物質(zhì)總質(zhì)量的10%，加入平均粒度為10納米的碳粉即18.97g,充分研磨，混合均勻。
[0022]將上述混合物于950°C，空氣氣氛下反應(yīng)10h，得到黑色產(chǎn)物。黑色產(chǎn)物經(jīng)過(guò)磨碎，過(guò)80目以上的篩即可作為鉛膏添加劑。
[0023]對(duì)比例4
按專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)枮?01310207830.7，名稱(chēng)為一種利用廢鉛粉制備鉛酸鋇循環(huán)回用的方法中公開(kāi)的實(shí)施例1的步驟和工藝條件制備得到黑色產(chǎn)物。
[0024]對(duì)實(shí)施例1-3，對(duì)比例4所得經(jīng)粉碎后過(guò)80目篩的黑色產(chǎn)物分別進(jìn)行測(cè)試分析，測(cè)試條件:被測(cè)物浸泡在溫度70°C、1.34g/cm3的稀硫酸中，測(cè)得結(jié)果如下表。

【權(quán)利要求】
1.一種提高鉛酸鋇性能的制備方法，其特征在于包括以下步驟: a.以摩爾比為Ba:Pb:Re=l:1?1.5:0.05?0.3的比例，將BaCO3、廢鉛氧化物和稀土氧化物混合均勻； b.按步驟(a)混合物總質(zhì)量的O?10%加入碳粉、碳酸銨或碳酸氫銨成孔劑中的一種或兩種以上，充分研磨、混合均勻； c.將步驟(b)得到的混合物于800?1000°C，空氣氣氛下反應(yīng)10小時(shí)以上，得到黑色產(chǎn)物。
2.如權(quán)利要求1所述的一種提高鉛酸鋇性能的制備方法，其特征在于:步驟(a)中所述的BaCO3純度至少為99.9%以上。
3.如權(quán)利要求1所述的一種提高鉛酸鋇性能的制備方法，其特征在于:步驟(a)中所述的稀土氧化物為氧化鈰或氧化銪中的一種或兩種混合物。
4.如權(quán)利要求1所述的一種提高鉛酸鋇性能的制備方法，其特征在于:步驟(c)得到的黑色產(chǎn)物中鉛酸鋇含量為90%以上，孔率為30%以上。
5.如權(quán)利要求1所述的一種提高鉛酸鋇性能的制備方法，其特征在于:步驟(c)得到的黑色產(chǎn)物經(jīng)磨碎、過(guò)80目以上篩，作為鉛膏添加劑。
【文檔編號(hào)】H01M4/62GK104134800SQ201410296427
【公開(kāi)日】2014年11月5日 申請(qǐng)日期:2014年6月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月27日
【發(fā)明者】陳飛, 周燕, 劉松, 方明學(xué), 楊惠強(qiáng) 申請(qǐng)人:天能集團(tuán)江蘇科技有限公司