(11)	032371 (13) B1	Разделы: A B C D E F G H
(21)	201691047
(22)	2014.11.18
(51)	H01M 10/54 (2006.01) H01M 10/06 (2006.01) H01M 4/14 (2006.01) C25C 1/18 (2006.01)
(31)	61/905,941
(32)	2013.11.19
(33)	US
(43)	2017.02.28
(86)	PCT/US2014/066142
(87)	WO 2015/077227 2015.05.28
(71)	(73) АКВА МЕТАЛС ИНК. (US)
(72)	Кларк Стивен Р., Кларк Роберт Льюис, Гурвиц Майкл Дэвид, Кинг Майкл Джон, Моулд Селвин Джон (US)
(74)	Нилова М.И. (RU)
(54)	УСТРОЙСТВА И СПОСОБ УТИЛИЗАЦИИ СВИНЦОВО-КИСЛОТНЫХ АККУМУЛЯТОРОВ БЕЗ ПРИМЕНЕНИЯ ПЛАВИЛЬНЫХ ПЕЧЕЙ

(57) 1. Способ переработки свинцовых материалов из свинцово-кислотных аккумуляторов, включающий

приведение свинцовых материалов, содержащих свинец решетки и свинец активного материала, где свинец активного материала содержит сульфат свинца, в контакт с растворителем для электрохимической обработки с обеспечением селективного растворения свинца активного материала с получением раствора свинца и твердого свинца решетки;

при этом растворитель для электрохимической обработки представляет собой водный раствор метансульфоновой кислоты и этилендиаминтетрауксусной кислоты (ЭДТК) с рН менее 7;

удаление из раствора свинца по меньшей мере части свинца решетки; и

восстановление на катоде ионов свинца в растворе свинца с получением свинца с чистотой по меньшей мере 98% и регенерированного растворителя для электрохимической обработки.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что свинец активного материала предварительно не подвергают десульфуризации.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что растворитель для электрохимической обработки содержит метансульфоновую кислоту в количестве от 5 до 50 мас.% и ЭДТК в количестве от 0,5 до 20 мас.%

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что восстановление ионов свинца осуществляют одновременно с дополнительной стадией удаления с катода по меньшей мере части свинца с чистотой по меньшей мере 98%.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что восстановление ионов свинца осуществляют с помощью электролизера с вращающимися дисковыми электродами с обеспечением образования микро- или нанопористой смешанной матрицы с плотностью менее 5 г/см³.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что во время стадии восстановления ионов свинца катод перемещают относительно раствора свинца.

7. Способ по п.1, дополнительно включающий стадию удаления из указанного регенерированного растворителя для электрохимической обработки сульфатного иона и/или иона олова, серебра, кальция или мышьяка.

8. Способ по п.1, дополнительно включающий использование по меньшей мере части регенерированного растворителя для электрохимической обработки на стадии приведения свинцовых материалов в контакт с растворителем для электрохимической обработки.

9. Способ по п.1, отличающийся тем, что стадии приведения свинцовых материалов в контакт, удаления по меньшей мере части свинца решетки и восстановления ионов свинца осуществляют с обеспечением возможности непрерывного проведения процесса.

10. Способ непрерывного электрохимического получения свинца с чистотой по меньшей мере 98% из раствора свинца, включающий

обеспечение раствора свинца, содержащего метансульфоновую кислоту и ЭДТК;

обеспечение электролитической ячейки, содержащей анод и катод, при этом указанная электролитическая ячейка не содержит мембрану или другой сепаратор между указанными анодом и катодом;

восстановление на катоде ионов свинца, содержащихся в растворе свинца, с получением свинца с чистотой по меньшей мере 98% и регенерированного растворителя для электрохимической обработки;

удаление указанного свинца с чистотой по меньшей мере 98% с одной части катода с одновременным восстановлением ионов свинца на другой части катода;

приведение по меньшей мере части регенерированного растворителя для электрохимической обработки в контакт со свинцовыми материалами, содержащими свинец решетки и свинец активного материала, с получением по меньшей мере части указанного раствора свинца.

11. Способ по п.10, дополнительно включающий стадию растворения свинца активного материала в растворителе для электрохимической обработки с получением раствора свинца.

12. Способ по п.11, отличающийся тем, что свинец активного материала не подвергают предварительной десульфуризации.

13. Способ по п.11, отличающийся тем, что раствор свинца содержит метансульфоновую кислоту в количестве от 5 до 50 мас.% и ЭДТК в количестве от 0,5 до 20 мас.%.

14. Способ по п.11, отличающийся тем, что во время стадии восстановления ионов свинца катод перемещают относительно раствора свинца.

15. Способ по п.11, отличающийся тем, что свинец с чистотой по меньшей мере 98% удаляют с помощью поверхности устройства для сбора в виде аморфной микро- или нанопористой смешанной матрицы, при этом указанная поверхность устройства для сбора расположена проксимально относительно катода.

16. Способ по п.11, отличающийся тем, что свинец с чистотой по меньшей мере 98% представляет собой микро- или нанопористую смешанную матрицу с плотностью менее 5 г/см³.

17. Способ по п.11, дополнительно включающий стадию удаления сульфатного иона и/или иона олова, серебра, кальция или мышьяка из регенерированного растворителя для электрохимической обработки.

18. Промежуточный продукт, полученный способом по п.1, содержащий: (а) водный раствор, содержащий метансульфоновую кислоту в количестве от 5 до 50 мас.% от массы раствора и ЭДТК в количестве от 0,5 до 20 мас.% от массы раствора, и (b) нерастворенный твердый свинец решетки и растворенный свинец активного материала, содержащий сульфат свинца.

19. Промежуточный продукт по п.18, отличающийся тем, что метансульфоновая кислота присутствует в количестве от 15 до 35 мас.%.

20. Промежуточный продукт по п.18, отличающийся тем, что ЭДТК присутствует в количестве от 1 до 10 мас.%.

21. Промежуточный продукт по п.18, отличающийся тем, что свинец активного материала не подвергают предварительной десульфуризации.

22. Свинецсодержащий промежуточный продукт, полученный способом по п.1 или 10, содержащий твердый свинец с чистотой по меньшей мере 98%, молекулярный водород и растворитель для электрохимической обработки, при этом указанные твердый свинец, водород и растворитель для электрохимической обработки образуют микро- или нанопористую смешанную матрицу с плотностью менее 5 г/см³, при этом рН растворителя для электрохимической обработки составляет менее 7.

23. Промежуточный продукт по п.22, отличающийся тем, что плотность смешанной матрицы составляет менее 3 г/см³.

24. Промежуточный продукт по п.22, отличающийся тем, что плотность смешанной матрицы составляет менее 1 г/см³.

25. Промежуточный продукт по п.22, отличающийся тем, что растворитель для электрохимической обработки содержит метансульфоновую кислоту в количестве от 5 до 50 мас.% и ЭДТК в количестве от 0,5 до 20 мас.%.

26. Электролизер для получения свинца с чистотой по меньшей мере 98% из раствора свинца способом по п.1 или 10, содержащий

электролитическую ячейку, содержащую раствор свинца, содержащий метансульфоновую кислоту и ЭДТК, и дополнительно содержащую анод и катод, каждый из которых, по меньшей мере, частично расположен в указанной электролитической ячейке с обеспечением контакта с раствором свинца, при этом указанная электролитическая ячейка не содержит мембрану или другой сепаратор между указанными анодом и катодом;

устройство для сбора свинца, функционально связанное с указанным электролизером и расположенное проксимально к поверхности катода, выполненное с возможностью сбора образующегося свинца с чистотой по меньшей мере 98% с поверхности катода в виде аморфной микро- или нанопористой смешанной матрицы.

27. Электролизер по п.26, отличающийся тем, что анод представляет собой титановый анод, покрытый оксидом рутения, при этом катод представляет собой алюминиевый катод.

28. Электролизер по п.26, отличающийся тем, что катод выполнен с возможностью перемещения относительно раствора свинца.

29. Электролизер по п.26, отличающийся тем, что катод представляет собой вращающийся дисковый катод.

30. Электролизер по п.26, отличающийся тем, что катод способен вращаться со скоростью, эффективной для обеспечения получения на указанном дисковом катоде свинца с чистотой по меньшей мере 98% в микро- или нанопористой смешанной матрице.

31. Электролизер по п.26, дополнительно содержащий поверхность устройства для сбора, расположенную проксимально относительно катода и выполненную с возможностью удаления свинца с чистотой по меньшей мере 98% в виде аморфной микро- или нанопористой смешанной матрицы.

32. Электролизер по п.26, дополнительно содержащий устройство для кондиционирования растворителя, соединенное по текучей среде с указанной ячейкой и выполненное с возможностью удаления из указанного растворителя сульфатного иона и/или иона олова, серебра, кальция или мышьяка.