三盐基硫酸铅(3PbO·PbSO₄·H₂O)作为铅酸蓄电池的重要原料,其熔炼过程需要严格控制温度与化学反应条件。通常在电炉或反射炉中进行熔炼时,首先将氧化铅(PbO)与硫酸铅(PbSO₄)按3:1摩尔比混合,温度需维持在500-600℃(高于PbSO₄分解温度但避免铅挥发),此时会观察到白色固体逐渐转化为橙黄色熔融态,伴随二氧化硫(SO₂)气体释放,必须配置尾气处理系统。
实际操作中需要重点关注原料纯度(工业级≥98%),特别是硫酸铅中若含铁、铜等杂质会降低产物电化学性能。可加入少量还原剂如碳粉(添加量0.5-1.2wt%)促进硫酸盐分解,但过量会导致生成金属铅影响组分比例。熔炼时间通常控制在2-3小时,通过X射线衍射仪(XRD)监测物相转变,当特征峰2θ=28.5°、31.2°消失且新生29.7°峰时反应完全。
值得注意的是熔体黏度会随温度升高而降低(600℃时约120mPa·s),但超过650℃将导致铅蒸气挥发损失(沸点1749℃但表面蒸发显著)。出炉后采用水淬冷却可得到粒径均匀的颗粒(D50约15-30μm),比缓慢冷却产物具有更高比表面积(BET法测试约1.8-2.5m²/g),更适用于极板涂膏工艺。整个过程需在负压环境下操作,铅尘浓度需低于0.05mg/m³以符合OSHA标准。