铅酸蓄电池作为一种储能材料,广泛应用于汽车、摩托车、电动助力车、通信、电力以及国防军工等领域,我国每年报废的废旧铅酸蓄电池达1.1亿多只,含铅350多万吨,对废旧铅酸蓄电池的铅膏等进行回收利用是实现我国铅资源循环的主要途径。传统火法高温熔炼铅膏再生工艺能耗高、污染重,开发“低温熔炼或免冶炼”清洁生产工艺,实现减污降碳节能增效,是我国再生铅行业可持续发展的重要保障。论文在课题组前期开展钠法、铵法碳酸盐预脱硫-低温熔炼技术研究基础上,对该工艺进行碳足迹分析,寻找进一步降碳的可行关键环节,构建“碳酸盐铅膏脱硫-氨水吸收碳酸盐分解二氧化碳-碳化氨水铅膏脱硫”的循环预脱硫工艺,探究铅膏颗粒强化氨水吸收二氧化碳和碳化氨水铅膏脱硫的可行性,为实现铅膏再生过程的碳减排提供技术支撑。首先,论文针对钠法预脱硫低温熔炼、铵法预脱硫低温熔炼、高温熔炼法三种废铅蓄电池铅膏再生工艺,采用生命周期方法,比较三种工艺过程生产单位铅产品的碳足迹。结果表明,铅膏钠法和铵法预脱硫-低温熔炼工艺的碳排放量,远低于高温熔炼法的碳排放量,确实为清洁工艺,应大力推广应用。但同时,在钠法和铵法预脱硫低温熔炼工艺中,因碳酸盐分解产生的碳排放量,分别占其碳足迹的17%和34%,具有很大的碳减排空间,是进一步碳减排的重点。其次,论文研究了铅膏颗粒强化氨水吸收二氧化碳的可行性,考察了铅膏粒径、铅膏添加量以及加入铅膏后各工艺运行参数对CO2脱除效率,增强因子和氨逃逸率的影响。结果表明:铅膏颗粒的加入,对氨水吸收CO2的平均吸收速率具有明显促进作用,且对氨逃逸具有一定的抑制作用,当铅膏颗粒粒径为37μm,添加量为0.9g/L时,增强因子达1.167。氨水浓度对CO2吸收速率和氨逃逸影响最大,吸收速率和氨逃逸率都随着氨水浓度的上升而明显增强。最后,论文进行了氨水吸收二氧化碳得到的碳化氨水用于铅膏脱硫的实验研究,考察了碳化度、反应时间、表面更新强化等对碳化氨水铅膏脱硫的影响,并综合铅膏脱硫和二氧化碳吸收的要求,设计了两级吸收工艺。结果表明:在合适条件下,碳化氨水处理铅膏的脱硫率可达90%以上;矿浆浓度相对于反应时间和碳化度对铅膏脱硫反应的脱硫效果影响要更显著,矿浆浓度越大,反应的转化率越低。研究了表面更新装置对碳化氨水脱硫的强化效果,并且通过对反应前后的铅膏进行XRD分析,发现铅膏中的Pb SO4几乎全部转换为Pb CO3,证明了实验的准确性。设计了氨水吸收二氧化碳二级吸收池,在控制好一级和二级池中溶液的停留时间的条件下,便可实现碳化氨水铅膏预脱硫的清洁生产,促进资源的回收利用。