Refining of Secondary Pb with Retention of Sn using Al and Ca Additions
Loading...
s11837-024-06892-w.pdf (4.41 MB)
0000-0002-3681-4802 Date
2024-10-07
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Springer Nature
License
Abstract
Lead grid from spent lead-acid batteries contains significant amounts of tin and antimony. In classical pyro-refining processes of lead, tin oxidizes and is transferred to dross, making its recovery problematic and expensive. This paper presents an innovative method of pyro-refining lead using metallic aluminum and calcium to purify the lead from contaminants while retaining a higher amount of tin than in the traditional process. The changes in the chemical composition of an impure lead alloy containing tin, under the influence of refining by adding Al and/or Ca, are discussed based on laboratory-scale studies. Microanalysis of the metallic dross formed during the process was conducted. Analyses of the metallic dross microstructures showed that lead impurities, such as Sb, As, Cu, Se, and Te, tend to accumulate in areas containing Al or Ca. The amount and form of dross produced in industrial practice indicate that its removal would be challenging. Therefore, in the second part of the study, the metallic dross was subjected to a reduction process, and the resulting products were analyzed for their chemical and phase composition. The analyses indicate that the degree of impurities return to the lead during reduction varied significantly depending on the method used.Kratka ołowiana z zużytych akumulatorów kwasowo-ołowiowych zawiera znaczne ilości cyny i antymonu. W klasycznych procesach pirorafinacji ołowiu cyna utlenia się i jest przenoszona do zgarów, co sprawia, że jej odzyskiwanie jest problematyczne i kosztowne. W niniejszym artykule przedstawiono innowacyjną metodę pirorafinacji ołowiu przy użyciu metalicznego aluminium i wapnia w celu oczyszczenia ołowiu z zanieczyszczeń, przy jednoczesnym zachowaniu większej ilości cyny niż w tradycyjnym procesie. Zmiany w składzie chemicznym nieczystego stopu ołowiu zawierającego cynę pod wpływem rafinacji przez dodanie Al i/lub Ca omówiono na podstawie badań w skali laboratoryjnej. Przeprowadzono mikroanalizę żużlu metalicznego powstającego w trakcie procesu. Analizy mikrostruktur żużlu metalicznego wykazały, że zanieczyszczenia ołowiem, takie jak Sb, As, Cu, Se i Te, mają tendencję do gromadzenia się w obszarach zawierających Al lub Ca. Ilość i forma żużlu wytwarzanego w praktyce przemysłowej wskazują, że jego usunięcie byłoby trudne. Dlatego w drugiej części badania żużel metaliczny poddano procesowi redukcji, a powstałe produkty przeanalizowano pod kątem ich składu chemicznego i fazowego. Analizy wskazują, że stopień powrotu zanieczyszczeń do ołowiu podczas redukcji różnił się znacząco w zależności od zastosowanej metody.
Description
Keywords
Citation
Malecha, D., Świec, P., Albrecht, R. et al. Refining of Secondary Pb with Retention of Sn Using Al and Ca Additions. JOM (2024). https://doi.org/10.1007/s11837-024-06892-w