專利名稱：鉛酸蓄電池PbO納米粉體的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種Pb0(氧化鉛)納米粉體的制備，特別是涉及一種鉛酸蓄電池PbO納米粉體的制備方法。
背景技術(shù)：
鉛酸蓄電池從發(fā)明至今已有100多年的歷史，目前其仍是在二次電池中應(yīng)用最廣，市場(chǎng)份額最大(約占80%)的產(chǎn)品。如今其全球市場(chǎng)需求仍在以每年約10%的速率增 力口。隨著鉛酸電池應(yīng)用數(shù)量和領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大，當(dāng)前有兩大問題受到了高度關(guān)注，一個(gè)是廢鉛酸電池的綠色回收問題，另一個(gè)則是鉛酸蓄電池的性能，如比能量、比功率、使用壽命等有待進(jìn)一步的提聞。在廢鉛酸蓄電池的回收方面，早期回收鉛的方法主要有土火法，即使用反射爐、鼓風(fēng)爐等對(duì)廢電池的鉛膏進(jìn)行熔煉。一般鉛膏中PbSO4的含量> 50%，其熔點(diǎn)高，完全分解的溫度在1000°C以上楊家寬.廢鉛酸電池鉛膏回收技術(shù)的研究進(jìn)展[J].現(xiàn)代化工，2009，29(3)。為了克服火法的高能耗，高污染排放(大量排放SO2和金屬揮發(fā)氣體)，國內(nèi)外許多學(xué)者進(jìn)行予脫硫火法工藝的研究馬強(qiáng)，趙冬梅，et al.淺析廢舊蓄電池的濕法處理工藝[J].河南機(jī)電高等專科學(xué)校學(xué)報(bào)，2008，16(3) :77-78;陳孟杰.廢鉛蓄電池極板粉末之濕式處理以回收鉛.中國顆粒學(xué)會(huì)第六屆學(xué)術(shù)年會(huì)暨海峽兩岸顆粒技術(shù)研討會(huì)論文集，2008 ；LyakovN K，Atanasova D A, et al. Desulphurization of damped battery paste bysodium carbonate and sodium hydroxide[J]. Journal of Power Sources，2007，171(2)960-965，常用N%C03、Na0H等脫硫劑將鉛膏中的PbSO4轉(zhuǎn)化為可溶的NaS04&不溶的Pb2CO3或Pb (OH) 2沉淀。由于PbCO3等化合物的分解溫度較低，脫硫化的PbCO3等化合物可在較低的溫度下(至少比未脫硫處理的要低100至150°C )進(jìn)行分解，Na2SO4可以作為副產(chǎn)品進(jìn)行出售。由于脫硫轉(zhuǎn)化率的問題，一般還會(huì)有5%左右的PbSO4殘留存在轉(zhuǎn)化后的鉛膏中，因此，一般轉(zhuǎn)化后的熔煉中還會(huì)有SO2產(chǎn)生。為了解決火法所帶來的環(huán)境問題，引入了電解沉積法(簡稱電積法)。其主要工藝過程為轉(zhuǎn)化-浸出(以H2SiF4或HBF4溶液)-電積。其它類似的也有不經(jīng)過轉(zhuǎn)化直接浸出-電積的，以及鉛膏直接電積法楊家寬.廢鉛酸電池鉛膏回收技術(shù)的研究進(jìn)展[J].現(xiàn)代化工，2009，29 (3);陸克源.再生鉛的新技術(shù)發(fā)展[J].資源再生，2007(11)。電積法解決了火法冶煉中SO2的排放及高溫下鉛的揮發(fā)問題，但是該工藝投資大，只適合建造大規(guī)模的回收工廠，且仍然沒有解決高能耗問題。在提高鉛酸蓄電池的比容量、比功率及使用壽命方面，改進(jìn)鉛酸電池的鉛膏是一種有效途徑，而采用超細(xì)粉或納米粉體配制鉛膏從而提高鉛酸電池的性能是近年來新的思路。國際鉛鋅研究組織(ILZRO)設(shè)立重大專項(xiàng)開展鉛酸蓄電池活性物質(zhì)的研究，其中Schrade博士楊家寬.廢鉛酸電池鉛膏回收技術(shù)的研究進(jìn)展[J].現(xiàn)代化工，2009，29 (3)；F. R S. Developments in lead-acidbattery technology [C] (JE. Dutriac. Lead-Zinc2000，Proc of the Iead-Lead-Zinc 2000 Symp TMS Fall Extraction & processmetallurgy Meeting. 2000. Pittaburg TMS) :887-897研究表明，超細(xì) PbO 顆粒制備的鉛酸蓄電池具有高容量及長充放電壽命的特點(diǎn)，缺點(diǎn)是制備超細(xì)PbO顆粒的費(fèi)用太高。最近，KaramiSonmez MSand Kumar R V. Leaching of waste battery paste components.Part 2 Leaching and desulphurisation of PbS04 by citric acid and sodiumcitrate solution[J]. Hydrometallurgy,2009,95(1-2) :82-86 ;Sonmez M S and Kumar RV. Leaching of waste battery paste components. Part I Lead citrate synthesis fromPbO and Pb02 [J]. Hydrometallurgy, 2009,95 (1-2) :53_60等，采用超聲輔助技術(shù),用聚乙烯吡咯烷酮(PVP)為導(dǎo)向劑，由Pb(NO3)2合成納米晶PbO，并應(yīng)用于鉛酸蓄電池電極的活性物質(zhì)，顯示出優(yōu)異的容量和使用壽命。張頌陽等張頌陽，耿茂鵬，張瑩，陳紅君.鉛酸電池正極材料的納米效應(yīng)[J].電池，2005，35(5) :374-376的研究也表明，納米PbO的摻雜能明顯提高鉛酸電池正極的比容量。
將廢舊鉛酸蓄電池的鉛膏經(jīng)濕法回收并直接轉(zhuǎn)化成電池的活性物質(zhì)材料PbO超細(xì)粉體是一種較新較好的回收處理思路，因?yàn)?，這樣一方面解決了環(huán)保問題、簡化了冶煉或電積、鍛壓、球磨等工藝過程，另一方面，也可能對(duì)鉛酸蓄電池性能的提高起到重要作用。中國專利申請(qǐng)?zhí)枮?00780041628. 4(公開號(hào)CN101573461A)的發(fā)明專利申請(qǐng)“鉛回收”以及中國的朱新峰朱新鋒，劉萬超等.以廢鉛酸電池鉛膏制備超細(xì)氧化鉛粉末[J].中國有色金屬學(xué)報(bào)，2010(1)等采用檸檬酸法研究了鉛的回收，實(shí)現(xiàn)了將廢舊鉛酸蓄電池鉛膏回收直接轉(zhuǎn)化成電池的活性物質(zhì)材料PbO超細(xì)粉體，其顆粒粒徑為200 500nm。上述制備Pb氧化物粉體的方法中，或者工藝成本太高，或者不適合現(xiàn)有的鉛酸蓄電池的回收和制造工藝過程，均較難在商品化生產(chǎn)中得以應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種鉛酸蓄電池PbO納米粉體的制備方法。該方法簡單、環(huán)保、低耗、低生產(chǎn)成本，而且利用該P(yáng)bO納米粉體會(huì)使所制備的鉛酸蓄電池的性能獲得顯著提高。本發(fā)明的反應(yīng)原理如下(I)原料+反應(yīng)物A —主要產(chǎn)物I (水溶性)；(2)產(chǎn)物1+反應(yīng)物B —主要產(chǎn)物2 (沉淀)；(3)將主要產(chǎn)物2進(jìn)行分解一獲得納米氧化鉛粉(PbO或/和Pb)。(4)將以上三步反應(yīng)中的副產(chǎn)物或未完全參與反應(yīng)的反應(yīng)物重新直接返回或間接返回(即經(jīng)過分餾、分解、合成、滲析、重結(jié)晶、電解等方法中的一種或多種方法處理后再返回)到各自的或其它的反應(yīng)步驟中進(jìn)行循環(huán)再利用。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的鉛酸蓄電池PbO納米粉體的制備方法，包括步驟(I)含鉛原料與反應(yīng)物A反應(yīng)，生成水溶性的主要產(chǎn)物I ;其中，含鉛原料包括廢鉛酸電池鉛膏(含有Pb或/和PbO或/和PbO2或/和PbSO4,或它們的混和物)、純鉛(Pb)、一般鉛粉(PbO或/和Pb)、或其它含鉛化合物(如氫氧化鉛、紅丹)，或者廢鉛酸電池鉛膏、純鉛、一般鉛粉及其它含鉛化合物的任意可能混和方式的混和物；反應(yīng)物A包括醋酸(HAC)或/及其鹽、硝酸或/及其鹽、或是它們的混和物，以及其它能與原料反應(yīng)生成水溶性鉛鹽的酸或鹽，或它們彼此之間的混和物，或與醋酸或/及其鹽、硝酸或/及其鹽的混和物；反應(yīng)物A的加入的摩爾濃度比例為Pb原子/離子反應(yīng)物A等于任意比例，但通常在在I : I I : 1000之間；步驟⑴中的反應(yīng)的溫度范圍為1000攝氏度以下；主要產(chǎn)物I為醋酸鉛的水溶液或/和硝酸鉛的水溶液或和其它鉛鹽的水溶液；(2)主要產(chǎn)物I與反應(yīng)物B (反應(yīng)的溫度范圍為1000攝氏度以下)反應(yīng)，生成主要產(chǎn)物2沉淀；其中，反應(yīng)物B包括CO2、H2CO3、H2O與CO2的混和物、所有水溶性的碳酸鹽、能分解產(chǎn)生CO2的物質(zhì)、各種除反應(yīng)物A以外的有機(jī)酸、有機(jī)酸鹽及含有N、O、P、S以及大JI鍵的有機(jī)化合物，其中，能分解產(chǎn)生CO2的物質(zhì)包括尿素、NaHCO3 ； 除反應(yīng)物A以外的有機(jī)酸、有機(jī)酸鹽及含有N、O、P、S以及大Ji鍵的有機(jī)化合物包括檸檬酸、聚丙烯酸、甲酸、丙酸、丁酸、乙二酸、丙二酸、乳酸、順丁烯二酸、乙二胺四乙酸、聚丙酸烯脂、聚馬來酸、蟻酸、酒石酸、富馬酸、鄰苯二甲酸、馬來酸、蘋果酸中的一種或多種、它們的鹽中的一種或多種，及乙二胺四乙酸(EDTA)、氨基乙酸、丙氨酸、色氨酸、谷氨酸、纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、脯氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸、絲氨酸、蘇氨酸、半胱氨酸、酪氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、賴氨酸、精氨酸、組氨酸、天冬氨酸中的一種或多種以及苯并三氮唑等；反應(yīng)物B的加入的摩爾濃度比例為Pb原子/離子反應(yīng)物B等于任意比例，但通常在在I : I I : 1000之間；主要產(chǎn)物2包括碳酸鉛、堿式碳酸鉛、有機(jī)酸鉛、鉛的絡(luò)合物及未發(fā)生化學(xué)反應(yīng)但是共沉積下來的反應(yīng)物B、主要產(chǎn)物1，也包括它們的混和物，其中，有機(jī)酸鉛包括檸檬酸、聚丙烯酸、甲酸、丙酸、丁酸、乙二酸、丙二酸、乳酸、順丁烯二酸、乙二胺四乙酸、聚丙酸烯月旨、聚馬來酸，蟻酸、酒石酸、富馬酸、鄰苯二甲酸、馬來酸、蘋果酸中的一種或多種與鉛形成的鉛鹽；鉛的絡(luò)合物包括EDTA、氨基乙酸、丙氨酸、色氨酸、谷氨酸、纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、脯氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸、絲氨酸、蘇氨酸、半胱氨酸、酪氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、賴氨酸、精氨酸、組氨酸、天冬氨酸、苯并三氮唑其中的一種或多種與鉛形成的鉛化合物；(3)將主要產(chǎn)物2進(jìn)行分解，獲得PbO納米粉體。其中，主要產(chǎn)物2的分解方式包括加熱(溫度范圍可以為1000°c以下)、電磁波輻照、微波、超聲、及其混和方式。本發(fā)明的制備方法還可包括步驟(4)將以上三步反應(yīng)中的副產(chǎn)物或未完全參與反應(yīng)的反應(yīng)物重新直接返回或間接返回(即經(jīng)過分餾、分解、合成、滲析、重結(jié)晶、萃取、電解等方法中的一種或多種方法處理后再返回)到各自的或其它的反應(yīng)步驟中進(jìn)行循環(huán)再利用。所述步驟(I)中的鉛原料，可以先進(jìn)行氧化或/和還原反應(yīng)處理，即包括與氧化劑或/和還原劑進(jìn)行反應(yīng)，或/和通過電化學(xué)方法進(jìn)行氧化或/和還原的處理；其中，氧化齊抱括H202、02 ;還原劑包括C0、FeS04 ;還原劑或/和氧化劑的加入的摩爾濃度比例為Pb原子/離子還原劑或/和氧化劑在I : 0. 01 I : 100之間；通過電化學(xué)方法進(jìn)行氧化或/和還原的處理，包括利用陽極溶解法或/和陰極還原法。例如，將原料與雙氧水進(jìn)行反應(yīng)或/和利用陽極溶解法或/和陰極還原法，改變?cè)现械你U元素的化合態(tài)至二價(jià)或零價(jià)。所述步驟(I) (3)中，還能加入如上所述的氧化劑或/和還原劑。所述步驟(I)、(2)中，還能加入表面活性劑，來進(jìn)行控制調(diào)節(jié)。該表面活性劑包括陰離子表面活性劑(如硬脂酸或/和油酸或/和月桂酸及其鹽)、陽離子表面活性劑(如十六醇聚氧乙烯醚基二甲基辛烷基氯化銨或/和十二烷基二甲基芐基氯化銨)、兩性離子表面活性劑(如椰油酰胺丙基甜菜堿或/和十二烷基氨基丙酸或/和十八烷基二甲基氧化胺)、非離子表面活性劑如異構(gòu)醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚或/和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)或和辛基酚聚氧乙烯醚(TritonX-IOO)或/和聚乙二醇辛基苯基醚(乳化劑0P)或/和聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯(吐溫)。其中，表面活性劑的加入的摩爾濃度比例為Pb原子/離子表面活性劑在I : 0. 0001 I : 10之間。所述步驟(I)、(2)中，還能加入金屬離子絡(luò)合劑，包括檸檬酸或檸檬酸鈉、EDTA、氟離子、硫氰酸根離子、1，10-鄰二氮菲、二巰基丙醇、焦磷酸鉀、硫代硫酸鈉、亞硫酸鈉、巰基乙胺、巰基乙酸、甘氨酸中的一種或多種； 金屬離子絡(luò)合劑加入的摩爾濃度比例為Pb原子/離子雜質(zhì)金屬離子的絡(luò)合劑在 I : 0.0001 I : 10 之間。本發(fā)明所生成的PbO的顆粒的大小及晶型結(jié)構(gòu)可以通過選擇反應(yīng)中反應(yīng)物的種類、濃度、溫度、配比、反應(yīng)時(shí)間、產(chǎn)物分解方式等方法進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)，如可獲得的PbO納米粉體的粒徑為IOOnm以下，亦可獲得IOOnm 3000nm粒徑的粉體。本發(fā)明的方法，與其它鉛酸蓄電池回收或制造藝中的相關(guān)方法相比，或與Pb氧化物納米粉體的制備方法相比，本發(fā)明的不同之處主要體現(xiàn)在其所揭示的工藝中的化合物或化合物組成不同，工藝步驟或工藝路線不同，以及所獲得的結(jié)果及效果不同，其具體的有益效果如下(I)以濕法化學(xué)過程為主，因而使回收及生產(chǎn)過程環(huán)保、低耗能；(2)通過工藝整合改進(jìn)，簡化了現(xiàn)有的工藝，降低了工藝復(fù)雜程度并減少了現(xiàn)有回收和生產(chǎn)過程中的一些后勤步驟，因而可以大大降低生產(chǎn)成本，同時(shí)縮短生產(chǎn)周期；(3)本發(fā)明還可以將包括上述各步反應(yīng)過程中的產(chǎn)物或/和副產(chǎn)物以及未反應(yīng)完全的反應(yīng)物進(jìn)行多次或循環(huán)反應(yīng)利用以提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本，且這些物質(zhì)可以任意地回到反應(yīng)體系(I)或/和⑵或/和⑶中去進(jìn)行循環(huán)利用，其做法如圖I所示；其中，以球磨得到的鉛粉為原料制備PbO納米粉體的循環(huán)利用流程示意圖，如圖2所示；以純金屬Pb為原料制備PbO納米粉體的循環(huán)利用流程示意圖，如圖3所示；以廢鉛酸電池鉛膏為原料制備PbO納米粉體的循環(huán)利用流程不意圖，如圖4所不；(4)所獲得的Pb氧化物粉體顆粒大小可達(dá)到納米材料尺寸(一般為0.1 IOOnm)，并且可調(diào)節(jié)Pb氧化物顆粒的尺寸、形狀、結(jié)構(gòu)、分散度、以及與其它材料的復(fù)合性，使所制備的Pb氧化物粉體更有利于工藝產(chǎn)品性能的提高，即本發(fā)明的工藝結(jié)果將廢舊鉛酸蓄電池的失效活性物質(zhì)或金屬鉛塊或鉛粉(PbO或PbO+Pb)大顆粒加工成生產(chǎn)新鉛酸蓄電池用的Pb氧化物納米粉體，使所制備的鉛酸蓄電池的性能獲得顯著提高。


下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明
圖I是本發(fā)明中的主要產(chǎn)物、副產(chǎn)物以及未完全反應(yīng)的反應(yīng)物(均以M代表)循環(huán)利用的示意圖，其中，M可以任意地回到反應(yīng)體系(I)或/和(2)或/和(3)中去進(jìn)行循環(huán)利用；圖2是以球磨得到的鉛粉(質(zhì)量百分比約75% PbO+25% Pb)為原料制備PbO納米粉體的循環(huán)利用流程示意圖；圖3是以純金屬Pb為原料制備PbO納米粉體的循環(huán)利用流程示意圖；圖4是以廢鉛酸電池鉛膏(Pb+Pb0+Pb02+PbS04+電極添加劑)為原料制備PbO納米粉體的循環(huán)利用流程示意圖；圖5是實(shí)施例I中的制法流程示意圖；
圖6是實(shí)施例2中的制法流程示意圖；圖7是實(shí)施例3中的制法流程示意圖；圖8是實(shí)施例4中的制法流程示意圖；圖9是實(shí)施例5中的制法流程示意圖；圖10是實(shí)施例6中的制法流程示意圖；圖11是實(shí)施例7中的制法流程示意圖；圖12是實(shí)施例8中的制法流程示意圖；圖13是實(shí)施例9中的制法流程示意圖；圖14是實(shí)施例10中的制法流程示意圖；圖15是實(shí)施例11中的制法流程示意圖。圖16是實(shí)施例12中的制法流程示意圖。
具體實(shí)施例方式以下實(shí)施例中的濃度單位，如未作特殊說明，則均為質(zhì)量濃度。已知廢鉛酸電池鉛膏為一種混合物，其含有的主要物質(zhì)為Pb、PbO、PbO2、PbSO4，其摩爾質(zhì)量分別為 207g/mol、223g/mol、239g/mol、303g/mol，其中相對(duì)地，PbS04、Pb02 含量較大。另外還存在少量其它成分。這些物質(zhì)在廢鉛酸電池鉛膏中的相對(duì)含量比例是會(huì)隨著原鉛酸電池的類型、使用狀態(tài)等因素的不同而發(fā)生變化。因此，以下實(shí)施例中由鉛膏重量換算成鉛膏中鉛的摩爾含量時(shí)，是取混合物的混合平均摩爾質(zhì)量(200 300g/mol)進(jìn)行計(jì)算的。各實(shí)施例中所采用的具體的混合平均摩爾質(zhì)量在各自實(shí)例中有說明，如未說明則是以271g/mol,(即摩爾比例50% PbS04+50% PbO2)進(jìn)行估算的。實(shí)施例I本發(fā)明的鉛酸蓄電池鉛氧化物(PbO)納米粉體的制法，其流程示意圖，如說明書附圖5所示，其步驟包括(I)將 0. Ikg 鉛粉(約含 0. 457mol Pb)與 0. Ilkg 或 I. Ikg 或 98kg 50%醋酸溶液(約含醋酸0. 457mol或0. 9mol或9或457mol或800mol)溶液混和，并在室溫條件下(250C )進(jìn)行反應(yīng)I或30min，同時(shí)攪拌，使鉛粉溶解于溶液中；其中，本步驟中可以輔以超聲；未反應(yīng)的部分鉛粉可取出與下一批鉛粉進(jìn)行混和；(2)室溫(25°C )條件下向溶解鉛鹽(醋酸鉛)溶液中，通入0. 02kg或0. 2kg或20kg (約 0. 457mol 或 4. 57mol 或 457mol)C02 ；
(3)對(duì)反應(yīng)后溶液體系進(jìn)行過濾，分別獲得沉淀物和溶液。將沉淀物在100 700°C溫度下進(jìn)行加熱分解I 60min，本步驟中可以輔以超聲；通過透射電子顯微鏡(TEM)觀察、X射線衍射(XRD)以及X射線光電子能譜(XPS)分析可知，最終獲得的粉體為Pb氧化物(PbO)納米粉體,粒徑在0. I 300nm之間；(4)將步驟(3)中過濾獲得的溶液進(jìn)行加熱，收集在117. 9°C或左右獲得HAC餾份，然后輸送回步驟(I)中進(jìn)行循環(huán)利用；分餾后的溶液中會(huì)或多或少地存在一定量的醋酸鉛，這是步驟(2)中通入的CO2的量不同，導(dǎo)致反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率不同的結(jié)果?？梢詫⒋舜姿徙U溶液或濃縮液或結(jié)晶送回至步驟(I)或(2)中進(jìn)行循環(huán)利用；以下各實(shí)施例中情況類似，為了簡化敘述和突出其它反應(yīng)物，如反應(yīng)物A、B，的循環(huán)利用原理，以下各實(shí)施例中與轉(zhuǎn)化率相關(guān)的醋酸鉛循環(huán)利用的敘述或圖示將被省略；加熱過程中H2CO3分解，收集該H2O和CO2，分別將H2O和CO2輸送回步驟(I)和步驟(2)中進(jìn)行循環(huán)利用；沉淀物分解所生產(chǎn)的氣體(CO2)同樣輸送回步驟(2)中進(jìn)行循環(huán)利用；在以上步驟中如果采用的加熱方式為燃燒含碳燃料，則燃燒過程中所產(chǎn)生CO2也可輸送回步驟(2)中進(jìn)行循環(huán)利用。 實(shí)施例2本發(fā)明的鉛氧化物納米粉體的制法，其流程示意圖，如說明書附圖6所示，其步驟包括(I)將 0. Ikg 鉛粉(約含 0. 457mol Pb)與 0. Ilkg 或 I. Ikg 或 98kg 50%醋酸溶液(約含醋酸0. 9mol或9mol或90mol)溶液混和，并在室溫條件下(25°C )進(jìn)行反應(yīng)I或30min，同時(shí)攪拌，使鉛粉溶解于溶液中；其中，本步驟中可以輔以超聲；未反應(yīng)的部分鉛粉可取出與下一批鉛粉進(jìn)行混和。(2)向溶解鉛鹽(醋酸鉛)溶液中，加入0. 028kg或0. 28kg或28kg (約0. 457mol或4. 57mol或457mol)尿素，加熱(25 99°C )使尿素分解并使反應(yīng)發(fā)生。(3)對(duì)反應(yīng)后溶液體系進(jìn)行過濾，分別獲得沉淀物和溶液。將沉淀物在100 700°C溫度下進(jìn)行加熱分解I 60min，本步驟中可以輔以微波輻照；通過透射電子顯微鏡(TEM)觀察、X射線衍射(XRD)以及X射線光電子能譜(XPS)分析可知，最終獲得的粉體為Pb氧化物納米粉體,粒徑在0. I 300nm之間。(4)將步驟(3)中過濾獲得的溶液進(jìn)行加熱(溫度< 600°C )，加熱過程中溶液中的物質(zhì)或者分解或者被蒸發(fā)。分別收集在100°C和117. 9°C或左右的餾份(H2O和HAC)然后輸送回步驟(I)中進(jìn)行循環(huán)利用；剩余氣體(CO2和NH3)可通入尿素合成反應(yīng)器，在一定的溫度及壓力下(例如180 200°C，13. 8 24. 6MPa)進(jìn)行尿素合成。然后將合成的尿素輸送回步驟(2)中進(jìn)行循環(huán)利用；沉淀物分解所生產(chǎn)的氣體(CO2)可輸送至尿素合成反應(yīng)系統(tǒng)中進(jìn)行循環(huán)利用；在以上步驟中如果采用的加熱方式為燃燒含碳燃料，則燃燒過程中所產(chǎn)生CO2也同樣可輸送至尿素合成反應(yīng)系統(tǒng)中進(jìn)行循環(huán)利用。實(shí)施例3本發(fā)明的鉛氧化物納米粉體的制法，其流程示意圖，如說明書附圖7所示，其步驟包括(I)將 0. Ikg 鉛粉(約含 0.457mol Pb)與 0. Ilkg 或 I. Ikg 醋酸(25% ) +醋酸鈉(25% )溶液(約含醋酸根0. 79mol或7. 9mol)溶液混和，并在室溫條件下(25°C )進(jìn)行反應(yīng)I或30min，同時(shí)攪拌，使鉛粉溶解于溶液中；其中，本步驟中可以輔以超聲；未反應(yīng)的部分鉛粉可取出與下一批鉛粉進(jìn)行混和。(2)向溶解鉛鹽(醋酸鉛)溶液中，加入0. 038kg或11. 4kg(約0. 457mol或13. 71mol)碳酸氫鈉，加熱(30 99°C )使碳酸氫鈉分解并使反應(yīng)發(fā)生。(3)對(duì)反應(yīng)后溶液體系進(jìn)行過濾，分別獲得沉淀物和溶液。將沉淀物在100 700°C溫度下進(jìn)行加熱分解I 60min，本步驟中可以輔以微波輻照；通過透射電子顯微鏡(TEM)觀察、X射線衍射(XRD)以及X射線光電子能譜(XPS)分析可知，最終獲得的粉體為Pb氧化物納米粉體,粒徑在0. I 300nm之間。(4)將步驟(3)中過濾獲得的溶液先進(jìn)行加熱分餾(溫度< 600°C )，收集100°C和117. 9°C或左右的餾份(H2O和HAC)然后輸送回步驟(I)中進(jìn)行循環(huán)利用；加熱過程中產(chǎn)生的其它氣體(CO2)可通入NaHCO3合成反應(yīng)器；將分餾后的溶液進(jìn)行結(jié)晶處理，然后通過萃 取(例如在乙醇溶劑中)或熔融后按比重差異分離出碳酸鈉和醋酸鈉。將醋酸鈉輸送回步驟(I)中進(jìn)行循環(huán)利用，將碳酸鈉和H2O輸送到碳酸氫鈉反應(yīng)器中進(jìn)行反應(yīng)，采用氣相碳化法或氣固相碳化法均可。然后將合成的碳酸氫鈉輸送回步驟(2)中進(jìn)行循環(huán)利用；沉淀物分解所生產(chǎn)的氣體(CO2)可輸送至碳酸氫鈉合成器中進(jìn)行循環(huán)利用；在以上步驟中如果采用的加熱方式為燃燒含碳燃料，則燃燒過程中所產(chǎn)生CO2也同樣可輸送至碳酸氫鈉合成反應(yīng)系統(tǒng)中進(jìn)行循環(huán)利用。實(shí)施例4本發(fā)明的鉛氧化物納米粉體的制法，其流程示意圖，如說明書附圖8所示，其步驟包括(I)將 0. Ikg 鉛粉(約含 0.457mol Pb)與 0. I Ikg 或 I. Ikg 醋酸(50% )溶液(約含醋酸 0. 9mol 或 9mol)以及 0. 00051kg 或 0. 051kg 或 5. Ikg 30% H2O2 溶液(分別含 H2O2約0. 00457mol或0. 457mol或45. 7mol)混和，在室溫條件下(25°C )進(jìn)行反應(yīng)I或30min,同時(shí)攪拌，使鉛粉溶解于溶液中；其中，本步驟中可以輔以超聲；未反應(yīng)的部分鉛粉可取出與下一批鉛粉進(jìn)行混和。(2)向溶解鉛鹽(醋酸鉛)溶液中，加入0.01kg或0. Ikg (約0. 16mol或1.6mol)H2CO3 和 0. Olkg 或 0. Ikg(約 0. 0033mol 或 0. 033mol)聚丙烯酸(分子量為 3000)。其中，本步驟中可以輔以超聲；(3)對(duì)反應(yīng)后溶液體系進(jìn)行過濾，分別獲得沉淀物和溶液。將沉淀物在100 700°C溫度下進(jìn)行加熱分解I 60min，本步驟中可以輔以微波輻照；通過透射電子顯微鏡(TEM)觀察、X射線衍射(XRD)以及X射線光電子能譜(XPS)分析可知，最終獲得的粉體為Pb氧化物納米粉體,粒徑在0. I 300nm之間。(4)將步驟(3)中過濾獲得的溶液先進(jìn)行加熱分餾(溫度< 600°C )，收集100°C和117. 9°C或左右的餾份(H2O和HAC)然后輸送回步驟(I)中進(jìn)行循環(huán)利用；加熱過程中產(chǎn)生的其它氣體(CO2)可與H2O —起輸送回步驟(2)中進(jìn)行循環(huán)利用；沉淀物分解所生產(chǎn)的氣體(CO2)可輸送回步驟(2)中進(jìn)行循環(huán)利用；在以上步驟中如果采用的加熱方式為燃燒含碳燃料，則燃燒過程中所產(chǎn)生CO2也同樣可輸送回步驟(2)中進(jìn)行循環(huán)利用。實(shí)施例5本發(fā)明的鉛氧化物納米粉體的制法，其流程示意圖，如說明書附圖9所示，其步驟包括
(I)將 0. Ikg 鉛粉(約含 0.457mol Pb)與 0. I Ikg 或 I. Ikg 醋酸(50% )溶液(約含醋酸0. 9mol或9mol)混和，在室溫條件下(25°C )進(jìn)行反應(yīng)I或30min，同時(shí)攪拌，使鉛粉溶解于溶液中；其中，本步驟中可以輔以超聲；未反應(yīng)的部分鉛粉可取出與下一批鉛粉進(jìn)行混和。(2)向溶解鉛鹽(醋酸鉛)溶液中，加入0. 028kg或0. 28kg (約0. 457mol或4. 57mol)H2CO3 和 0.00457kg(約 0. 0000457mol)或 0. Ikg(0. OOlmol)或 lkg(0. Olmol)PVP(分子量為100000)。其中，本步驟中可以輔以超聲；(3)對(duì)反應(yīng)后溶液體系進(jìn)行過濾，分別獲得沉淀物和溶液。將沉淀物在100 700°C溫度下進(jìn)行加熱分解I 60min，本步驟中可以輔以微波輻照；通過透射電子顯微鏡(TEM)觀察、X射線衍射(XRD)以及X射線光電子能譜(XPS)分析可知，最終獲得的粉體為Pb氧化物納米粉體,粒徑在0. I 300nm之間。(4)將步驟(3)中過濾獲得的溶液先進(jìn)行加熱分餾(溫度< 600°C )，收集100°C 和117. 9°C或左右的餾份(H2O和HAC)然后輸送回步驟(I)中進(jìn)行循環(huán)利用；加熱過程中產(chǎn)生的其它氣體(CO2)可與H2O —起輸送回步驟(2)中進(jìn)行循環(huán)利用；沉淀物分解所生產(chǎn)的氣體(CO2)可輸送回步驟(2)中進(jìn)行循環(huán)利用；在以上步驟中如果采用的加熱方式為燃燒含碳燃料，則燃燒過程中所產(chǎn)生CO2也同樣可輸送回步驟(2)中進(jìn)行循環(huán)利用。實(shí)施例6本發(fā)明的鉛氧化物納米粉體的制法，其流程示意圖，如說明書附圖10所示，其步驟包括(I)將0. Ikg鉛粉(約含0. 457mol Pb)與0. 5kg硝酸(20%)溶液以及0. 03Kg30%H2O2混和，在室溫條件下(25°C )進(jìn)行反應(yīng)30min，同時(shí)攪拌，使鉛粉溶解于溶液中；未反應(yīng)的部分鉛粉可取出與下一批鉛粉進(jìn)行混和。(2)向溶解鉛鹽(硝酸鉛)溶液中，加入0. 05kgH2C03、0. Olkg檸檬酸和0. 05kg聚
丙烯酸。其中，本步驟中可以輔以超聲；(3)對(duì)反應(yīng)后溶液體系進(jìn)行過濾，分別獲得沉淀物和溶液。將沉淀物在100 700°C溫度下進(jìn)行加熱分解I 60min，本步驟中可以輔以微波輻照；通過透射電子顯微鏡(TEM)觀察、X射線衍射(XRD)以及X射線光電子能譜(XPS)分析可知，最終獲得的粉體為Pb氧化物納米粉體,粒徑在0. I 300nm之間。(4)將步驟(3)中過濾獲得的溶液輸送回步驟(I)中進(jìn)行循環(huán)利用；沉淀物分解所生產(chǎn)的氣體(CO2)可輸送回步驟(2)中進(jìn)行循環(huán)利用；在以上步驟中如果采用的加熱方式為燃燒含碳燃料，則燃燒過程中所產(chǎn)生CO2也同樣可輸送回步驟(2)中進(jìn)行循環(huán)利用。實(shí)施例I本發(fā)明的鉛氧化物納米粉體的制法，其流程示意圖，如說明書附圖11所示，其步驟包括(I)將純金屬鉛置于0. Ikg (約含0.48mol Pb) 0.2kg醋酸(30% )溶液以及0. 2kg醋酸銨溶液(20% )的混和溶液中進(jìn)行陽極溶解，在室溫條件下(25°C )進(jìn)行，使鉛溶解于溶液中；(2)向溶解鉛鹽(醋酸鉛)溶液中，加入含有0. Ikg H2CO3和0. 3kg碳酸銨以及含有0. 21kg (約0. 48mol)或2. Ikg (約4. 8mol)吐溫-80的水溶液Ikg或10kg。其中，本步驟中可以輔以超聲；(3)對(duì)反應(yīng)后溶液體系進(jìn)行過濾，分別獲得沉淀物和溶液。將沉淀物在100 700°C溫度下進(jìn)行加熱分解I 60min，本步驟中可以輔以微波輻照；通過透射電子顯微鏡(TEM)觀察、X射線衍射(XRD)以及X射線光電子能譜(XPS)分析可知，最終獲得的粉體為Pb氧化物納米粉體,粒徑在0. I 300nm之間。(4)將步驟(3)中過濾獲得的溶液先進(jìn)行加熱分餾(溫度< 900°C )，收集100°C和117. 9°C或左右的餾份(H2O和HAC)然后輸送回步驟(I)中進(jìn)行循環(huán)利用；加熱過程中產(chǎn)生的其它氣體(C02+NH3)可與H2O—起輸送至碳酸銨合成器中合成碳酸銨后輸送回步驟(2)中進(jìn)行循環(huán)利用；沉淀物分解所生產(chǎn)的氣體(CO2)可輸送回步驟(2)或碳酸銨合成反應(yīng)器中進(jìn)行循環(huán)利用；在以上步驟中如果采用的加熱方式為燃燒含碳燃料，則燃燒過程中所產(chǎn)生CO2也同樣可輸送回步驟(2)或碳酸銨合成反應(yīng)器中進(jìn)行循環(huán)利用。
實(shí)施例8本發(fā)明的鉛氧化物納米粉體的制法，其流程示意圖，如說明書附圖12所示，其步驟包括(I)將純金屬鉛置于0. Ikg(約含0. 48mol Pb)0. 2kg醋酸(50% )溶液中進(jìn)行溶解，溶解時(shí)通過恒電位儀對(duì)純金屬鉛施加一恒定的電位，該電位在該溶液條件下比氫的析出電位更負(fù)。溶解在室溫條件下(25°C )進(jìn)行；(2)向溶解鉛鹽(醋酸鉛)溶液中，加入含有0. Ikg H2CO3和0. Ikg檸檬酸以及含有0. Olkg吐溫-20的水溶液1kg，其中，本步驟中可以輔以超聲；(3)對(duì)反應(yīng)后溶液體系進(jìn)行過濾，分別獲得沉淀物和溶液。將沉淀物在100 700°C溫度下進(jìn)行加熱分解I 60min，本步驟中可以輔以UV輻照；通過透射電子顯微鏡(TEM)觀察、X射線衍射(XRD)以及X射線光電子能譜(XPS)分析可知，最終獲得的粉體為Pb氧化物納米粉體,粒徑在0. I 300nm之間。(4)將步驟(3)中過濾獲得的溶液先進(jìn)行加熱(溫度< 600°C )、分餾、重結(jié)晶，收集100°C和117. 9°C或左右的餾份(H2O和HAC)然后輸送回步驟(I)中進(jìn)行循環(huán)利用；加熱過程中產(chǎn)生的其它氣體(CO2)以及重結(jié)晶固體(檸檬酸)可與H2O —起輸送回步驟(2)中進(jìn)行循環(huán)利用；沉淀物分解所生產(chǎn)的氣體(CO2)可輸送回步驟⑵中進(jìn)行循環(huán)利用；在以上步驟中如果采用的加熱方式為燃燒含碳燃料，則燃燒過程中所產(chǎn)生CO2也同樣可輸送回步驟(2)中進(jìn)行循環(huán)利用。實(shí)施例9本發(fā)明的鉛氧化物納米粉體的制法，其流程示意圖，如說明書附圖13所示，其步驟包括(I)將純金屬鉛置于0. Ikg(約含0. 48mol Pb)0. 2kg醋酸(50% )溶液中進(jìn)行溶解，溶解時(shí)同時(shí)對(duì)純金屬鉛表面或向HAC溶液中吹空氣或氧氣。溶解在室溫條件下(25°C)進(jìn)行；(2)向溶解鉛鹽(醋酸鉛)溶液中，加入含有0. Ikg H2CO3和0. Ikg檸檬酸以及含有0. Olkg吐溫-20的水溶液1kg，其中，本步驟中可以輔以超聲；(3)對(duì)反應(yīng)后溶液體系進(jìn)行過濾，分別獲得沉淀物和溶液。將沉淀物在100 700°C溫度下進(jìn)行加熱分解I 60min，本步驟中可以輔以UV輻照；通過透射電子顯微鏡(TEM)觀察、X射線衍射(XRD)以及X射線光電子能譜(XPS)分析可知，最終獲得的粉體為Pb氧化物納米粉體,粒徑在0. I 300nm之間。(4)將步驟(3)中過濾獲得的溶液先進(jìn)行加熱(溫度< 600°C )、分餾、重結(jié)晶，收集100°C和117. 9°C或左右的餾份(H2O和HAC)然后輸送回步驟(I)中進(jìn)行循環(huán)利用；加熱過程中產(chǎn)生的其它氣體(CO2)以及重結(jié)晶固體(檸檬酸)可與H2O —起輸送回步驟(2)中進(jìn)行循環(huán)利用；沉淀物分解所生產(chǎn)的氣體(CO2)可輸送回步驟⑵中進(jìn)行循環(huán)利用；在以上步驟中如果采用的加熱方式為燃燒含碳燃料，則燃燒過程中所產(chǎn)生CO2也同樣可輸送回步驟(2)中進(jìn)行循環(huán)利用。實(shí)施例10本發(fā)明的鉛氧化物納米粉體的制法，其流程示意圖，如說明書附圖14所示，其步驟包括(I)將廢電鉛酸電池鉛膏0. Ikg(約含0. 369mol Pb)置于0. 2kg醋酸(50% )與 0. Ikg30% H2O2的混合溶液中進(jìn)行溶解。溶解在室溫條件下(25°C )進(jìn)行；(2)向溶解鉛鹽(醋酸鉛)溶液中，加入含有0.5kg CO2和0. Ikg聚丙烯酸的碳酸溶液1kg，其中，本步驟中可以輔以超聲；在本步驟之前或與本步驟同時(shí)，可以向溶解鉛鹽溶液中添加金屬離子絡(luò)合劑，如0. 0000369mol或0. 0369mol或0. 369mol或3. 69mol的EDTA以除雜質(zhì)離子，如鐵離子。(3)對(duì)反應(yīng)后溶液體系進(jìn)行過濾，分別獲得沉淀物和溶液。將沉淀物在100 700°C溫度下進(jìn)行加熱分解I 60min，本步驟中可以輔以超聲；通過透射電子顯微鏡(TEM)觀察、X射線衍射(XRD)以及X射線光電子能譜(XPS)分析可知，最終獲得的粉體為Pb氧化物納米粉體，粒徑在0. I 300nm之間。(4)將步驟(3)中過濾獲得的溶液先進(jìn)行加熱(溫度< 600°C )、分餾、重結(jié)晶，收集100°C和117. 9°C或左右的餾份(H2O和HAC)然后輸送回步驟(I)中進(jìn)行循環(huán)利用；加熱過程中產(chǎn)生的其它氣體(CO2)可與H2O —起輸送回步驟(2)中進(jìn)行循環(huán)利用；剩下來的餾份(H2SO4)可進(jìn)一步凈化提純后作為鉛酸蓄電池生產(chǎn)工藝中的原料；沉淀物分解所生產(chǎn)的氣體(CO2)可輸送回步驟(2)中進(jìn)行循環(huán)利用；在以上步驟中如果采用的加熱方式為燃燒含碳燃料，則燃燒過程中所產(chǎn)生CO2也同樣可輸送回步驟(2)中進(jìn)行循環(huán)利用。實(shí)施例11本發(fā)明的鉛氧化物納米粉體的制法，其流程示意圖，如說明書附圖15所示，其步驟包括(I)將廢電鉛酸電池鉛膏0. Ikg(約含0. 369mol Pb)置于0. 2kg醋酸(50% )與0. Ikg30% H2O2的混合溶液中進(jìn)行溶解。溶解在室溫條件下(25°C )進(jìn)行；(2)向溶解鉛鹽(醋酸鉛)溶液中，加入含有0.5kg CO2和0. Ikg聚丙烯酸以及0. Olkg吐溫-60的碳酸溶液1kg，其中，本步驟中可以輔以超聲；在本步驟之前或與本步驟同時(shí)，可以向溶解鉛鹽溶液中添加金屬離子絡(luò)合劑，如0. Imol焦磷酸鉀，以除雜質(zhì)離子，如鐵離子。(3)對(duì)反應(yīng)后溶液體系進(jìn)行過濾，分別獲得沉淀物和溶液。將沉淀物在100 700°C溫度下進(jìn)行加熱分解I 60min，本步驟中可以輔以超聲；通過透射電子顯微鏡(TEM)觀察、X射線衍射(XRD)以及X射線光電子能譜(XPS)分析可知，最終獲得的粉體為Pb氧化物納米粉體，粒徑在0. I 300nm之間。(4)將步驟(3)中過濾獲得的溶液先進(jìn)行加熱(溫度< 600°C )、分餾、重結(jié)晶，收集100°C和117. 9°C或左右的餾份(H2O和HAC)然后輸送回步驟(I)中進(jìn)行循環(huán)利用；加熱過程中產(chǎn)生的其它氣體(CO2)可與H2O —起輸送回步驟(2)中進(jìn)行循環(huán)利用；剩下來的餾份(H2SO4)可進(jìn)一步凈化提純后作為鉛酸蓄電池生產(chǎn)工藝中的原料；沉淀物分解所生產(chǎn)的氣體(CO2)可輸送回步驟(2)中進(jìn)行循環(huán)利用；在以上步驟中如果采用的加熱方式為燃燒含碳燃料，則燃燒過程中所產(chǎn)生CO2也同樣可輸送回步驟(2)中進(jìn)行循環(huán)利用。實(shí)施例12
本發(fā)明的鉛氧化物納米粉體的制法，其流程示意圖，如說明書附圖16所示，其步驟包括(I)將0. Ikg鉛化合物的混和物(含Pb約0. 405mol)，置于0. 2kg醋酸(50 % )與0. 001molFeS04的混合溶液中進(jìn)行溶解。其中鉛化合物的混和物包括0. 03kg紅丹(約含 Pb 0. 13mol)、0. 02kg 鉛粉(75 % Pb0+25 % Pb)(約含 Pb 0. 09mol、0. 05kg 廢電鉛酸電池鉛膏(約含Pb 0. 185mol);溶解過程中同時(shí)向溶液中通入0.00405mol或0.405mol或40. 5molC0 ;溶解在室溫條件下(25°C )進(jìn)行；(2)向溶解鉛鹽(醋酸鉛)溶液中，加入含有0.5kg C02和0. Ikg聚丙烯酸以及0. Olkg吐溫-60的碳酸溶液1kg，其中，本步驟中可以輔以超聲；在本步驟之前或與本步驟同時(shí)，可以向溶解鉛鹽溶液中添加金屬離子絡(luò)合劑，如0. 05molEDTA和0. 05mol硫代硫酸鈉，以除雜質(zhì)離子，如鐵離子。(3)對(duì)反應(yīng)后溶液體系進(jìn)行過濾，分別獲得沉淀物和溶液。將沉淀物在100 700°C溫度下進(jìn)行加熱分解I 60min，本步驟中可以輔以超聲；通過透射電子顯微鏡(TEM)觀察、X射線衍射(XRD)以及X射線光電子能譜(XPS)分析可知，最終獲得的粉體為Pb氧化物納米粉體，粒徑在0. I 300nm之間。(4)將步驟(3)中過濾獲得的溶液先進(jìn)行加熱(溫度< 600°C )、分餾、重結(jié)晶，收集100°C和117. 9°C或左右的餾份(H2O和HAC)然后輸送回步驟(I)中進(jìn)行循環(huán)利用；加熱過程中產(chǎn)生的其它氣體(CO2)可與H2O —起輸送回步驟(2)中進(jìn)行循環(huán)利用；剩下來的餾份(H2SO4)可進(jìn)一步凈化提純后作為鉛酸蓄電池生產(chǎn)工藝中的原料；沉淀物分解所生產(chǎn)的氣體(CO2)可輸送回步驟(2)中進(jìn)行循環(huán)利用；在以上步驟中如果采用的加熱方式為燃燒含碳燃料，則燃燒過程中所產(chǎn)生CO2也同樣可輸送回步驟(2)中進(jìn)行循環(huán)利用。
權(quán)利要求
1.一種鉛酸蓄電池PbO納米粉體的制備方法，包括步驟 (1)含鉛原料與反應(yīng)物A反應(yīng)，生成水溶性的主要產(chǎn)物I; 其中，反應(yīng)物A包括醋酸或/及其鹽、硝酸或/及其鹽、或是它們的混和物，以及其它能與原料反應(yīng)生成水溶性鉛鹽的酸或鹽，或它們彼此之間的混和物，或與醋酸或/及其鹽、硝酸或/及其鹽的混和物； 反應(yīng)物A的加入的摩爾濃度比例為Pb原子/離子反應(yīng)物A等于任意比； (2)主要產(chǎn)物I與反應(yīng)物B反應(yīng)，生成主要產(chǎn)物2沉淀； 其中，反應(yīng)物B包括C02，H2CO3,H2O與CO2的混和物，所有水溶性的碳酸鹽，能分解產(chǎn)生CO2的物質(zhì)，除反應(yīng)物A以外的有機(jī)酸、有機(jī)酸鹽，及含有N、0、P、S以及大Ji鍵的有機(jī)化合物； 反應(yīng)物B的加入的摩爾濃度比例為Pb原子/離子反應(yīng)物B等于任意比； (3)將主要產(chǎn)物2進(jìn)行分解，獲得PbO納米粉體。
2.如權(quán)利要求I所述的制備方法，其特征在于所述制備方法還包括步驟⑷將以上三步反應(yīng)中的副產(chǎn)物或未完全參與反應(yīng)的反應(yīng)物重新直接返回或間接返回到各自的或其它的反應(yīng)步驟中進(jìn)行循環(huán)再利用。
3.如權(quán)利要求I所述的制備方法，其特征在于所述步驟(I)中，含鉛原料包括廢鉛酸電池鉛膏、純鉛、鉛粉、或其它含鉛化合物、或者廢鉛酸電池鉛膏、純鉛、鉛粉及其它含鉛化合物的任意可能混和方式的混和物，其中，其它含鉛化合物包括氫氧化鉛、紅丹； 反應(yīng)物A的加入的摩爾濃度比例為Pb原子/離子反應(yīng)物A在I : I I : 1000之間； 步驟(I)中的反應(yīng)的溫度范圍為1000攝氏度以下； 主要產(chǎn)物I為醋酸鉛的水溶液或/和硝酸鉛的水溶液或和其它鉛鹽的水溶液。
4.如權(quán)利要求I所述的制備方法，其特征在于所述步驟(2)中， 能分解產(chǎn)生CO2的物質(zhì)包括尿素、NaHCO3 ； 除反應(yīng)物A以外的有機(jī)酸、有機(jī)酸鹽及含有N、0、P、S以及大Ji鍵的有機(jī)化合物包括檸檬酸、聚丙烯酸、甲酸、丙酸、丁酸、ここ酸、丙こ酸、乳酸、順丁烯こ酸、ここ胺四こ酸、聚丙酸烯脂、聚馬來酸，蟻酸、酒石酸、富馬酸、鄰苯ニ甲酸、馬來酸、蘋果酸中的ー種或多種、它們的鹽中的ー種或多種、及こニ胺四こ酸、氨基こ酸、丙氨酸、色氨酸、谷氨酸、纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、脯氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸、絲氨酸、蘇氨酸、半胱氨酸、酪氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、賴氨酸、精氨酸、組氨酸、天冬氨酸，其中的一種或多種以及苯并三氮唑。
5.如權(quán)利要求I所述的制備方法，其特征在于所述步驟(2)中， 反應(yīng)物B的加入的摩爾濃度比例為Pb原子/離子反應(yīng)物B在I : I I : 1000之間； 步驟(2)中的反應(yīng)的溫度范圍為1000攝氏度以下； 主要產(chǎn)物2為碳酸鉛、堿式碳酸鉛、有機(jī)酸鉛、鉛的絡(luò)合物及未發(fā)生化學(xué)反應(yīng)但是共沉積下來的反應(yīng)物B、主要產(chǎn)物1，也包括它們的混和物，其中，有機(jī)酸鉛包括檸檬酸、聚丙烯酸、甲酸、丙酸、丁酸、こニ酸、丙ニ酸、乳酸、順丁烯ニ酸、こニ胺四こ酸、聚丙酸烯脂、聚馬來酸，蟻酸、酒石酸、富馬酸、鄰苯ニ甲酸、馬來酸、蘋果酸中的一種或多種與鉛形成的鉛鹽；鉛的絡(luò)合物包括EDTA、氨基こ酸、丙氨酸、色氨酸、谷氨酸、纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、脯氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸、絲氨酸、蘇氨酸、半胱氨酸、酪氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、賴氨酸、精氨酸、組氨酸、天冬氨酸、苯并三氮唑其中的一種或多種與鉛形成的鉛化合物。
6.如權(quán)利要求I所述的制備方法，其特征在于所述步驟(3)中，主要產(chǎn)物2的分解方式包括加熱、電磁波輻照、微波、超聲、及其混和方式；其中，加熱的溫度范圍是1000°c以下。
7.如權(quán)利要求I所述的制備方法，其特征在干所述步驟(I)中的鉛原料，能先進(jìn)行氧化或/和還原反應(yīng)處理，包括與氧化劑或/和還原劑進(jìn)行反應(yīng)，或/和通過電化學(xué)方法進(jìn)行氧化或/和還原的處理； 其中，氧化劑包括=H2O2、O2 ； 還原劑包括C0、FeSO4 ； 還原劑或/和氧化劑的加入的摩爾濃度比例為Pb原子/離子還原劑或/和氧化劑在I : 0.01 I : 100之間； 電化學(xué)方法進(jìn)行氧化或/和還原的處理，包括利用陽極溶解法或/和陰極還原法。
8.如權(quán)利要求I所述的制備方法，其特征在干所述步驟(I) (3)中，還能加入氧化劑或/和還原劑，其中，氧化劑包括H202、O2 ； 還原劑包括C0、FeSO4 ； 還原劑或/和氧化劑的加入的摩爾濃度比例為Pb原子/離子還原劑或/和氧化劑在I : 0.01 I : 100之間。
9.如權(quán)利要求I所述的制備方法，其特征在于所述步驟(I)、(2)中，還能加入表面活性劑，包括硬脂酸或/和油酸或/和月桂酸及其鹽、十六醇聚氧こ烯醚基ニ甲基辛烷基氯化銨、十二烷基ニ甲基芐基氯化銨、椰油酰胺丙基甜菜堿、十二烷基氨基丙酸、十八烷基ニ甲基氧化胺、異構(gòu)醇聚氧こ烯聚氧丙烯醚、聚こ烯吡咯烷酮、辛基酚聚氧こ烯醚、聚こニ醇辛基苯基醚、聚氧こ烯失水山梨醇脂肪酸酷； 表面活性劑加入的摩爾濃度比例為Pb原子/離子表面活性劑在I : O. 0001 I 10之間。
10.如權(quán)利要求I所述的制備方法，其特征在干所述步驟(I)、(2)中，還能加入金屬離子絡(luò)合劑，包括檸檬酸或檸檬酸鈉、EDTA、氟離子、硫氰酸根離子、1，10-鄰ニ氮菲、ニ巰基丙醇、焦磷酸鉀、硫代硫酸鈉、亞硫酸鈉、巰基こ胺、巰基こ酸、甘氨酸中的ー種或多種； 金屬離子的絡(luò)合劑加入的摩爾濃度比例為Pb原子/離子雜質(zhì)金屬離子的絡(luò)合劑在I O. 0001 I : 10 之間。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鉛酸蓄電池PbO納米粉體的制備方法，包括步驟(1)含鉛原料與反應(yīng)物A反應(yīng)，生成水溶性的主要產(chǎn)物1；(2)主要產(chǎn)物1與反應(yīng)物B反應(yīng)，生成主要產(chǎn)物2沉淀；(3)將主要產(chǎn)物2進(jìn)行分解，獲得PbO納米粉體。本發(fā)明使回收及生產(chǎn)過程環(huán)保、低耗能，同時(shí)縮短生產(chǎn)周期，并使所制備的PbO納米粉體更有利于工藝產(chǎn)品性能的提高，而且本發(fā)明中的反應(yīng)物A或/和B可以全部或部分的實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用，從而大大降低生產(chǎn)成本。
文檔編號(hào)C01G21/06GK102689923SQ20111007189
公開日2012年9月26日 申請(qǐng)日期2011年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月24日
發(fā)明者楊春曉 申請(qǐng)人:楊春曉