CN101217205A - 废旧铅酸蓄电池预处理及成分分离的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于铅再生利用过程中处理废旧铅酸蓄电池的各成分分离的废旧铅酸蓄电池预处理及成分分离的方法，通过液压六瓣抓斗行车的翻撂，使固体和液体初步分离，固体物料经电磁除铁、磁性金属检测、破碎、筛滤后，所得铅膏用刮板机连接至铅膏搅拌储罐，然后用泵送至压滤机得到含铅滤饼和电解液，滤饼返回铅冶炼；电解液一部分返回系统，一部分送去配制硫酸，振荡筛筛板前连接水动力分离机，使得较轻的固体分离出来，在破碎机头、刮板机头、铅膏搅拌储罐及压滤机等密封部位用管道连接至空气净化器，然后经风机送至烟囱，本方法具有分离彻底、能耗低、环境好、投资少的优点。

Description

废旧铅酸蓄电池预处理及成分分离的方法

技术领域

本发明属于有色金属冶炼行业的铅冶炼技术领域，尤其涉及一种用于铅再生利用过程中处理废旧铅酸蓄电池的各成分分离的废旧铅酸蓄电池预处理及成分分离的方法。

背景技术

发达和中等发达国家再生铅金属产量已超过原生铅金属产量，再生铅产量占总产量的比值：美国70％以上，欧洲占78％以上，全球平均为50％，我国仅占25∽30％，低于世界平均水平。我国的再生铅技术落后，回收工作不完善是造成这种现状的一个主要因素。目前，比较有代表性的废旧蓄电池再生铅技术有以下几个：

1、澳大利亚的布鲁克林(BROOKLYN)再生铅冶炼厂采用的流程为废蓄电池经破碎、配料后直接进入回转窑熔炼，粗铅火法精炼得到精铅。该技术未考虑SO₂污染的问题和塑料的再生利用，也不进行板栅铅膏的分离。

2、美国彼德里克城再生铅冶炼厂(Pedricktown)技术，其流程基本与Brooklyn相似，只是更加突出了环保与综合利用，以湿法解离了废铅酸电池，分离出了板栅、塑料、膏泥，只不过分离的不太彻底。粗铅火法精炼产精铅，但该工艺也没有考虑SO2污染的问题。

3、意大利新萨明(nuova samin spa)公司技术，该公司的技术主要是废旧蓄电池经破碎水力分选后分别得到废硫酸、聚丙烯塑料、膏泥及铅栅。膏泥进入回转窑之前进行碳酸化转化，从而除去SO₂污染，废水进行硫化沉淀处理。但该方法中膏泥含的硫来能处理、废硫酸未能加以利用。

发明内容

本发明的目的在于克服目前废旧蓄电池分解工艺中存在的废酸污染严重、效率低、环境差的不足而为废旧蓄电池分解回收利用提供一种能耗低、工作环境好、投资少的废旧铅酸蓄电池预处理及成分分离的方法。

本发明的技术方案是这样实现的：具体步骤如下：

(1)、将废旧蓄电池在储料坑中进行摔破，使废电解液能自流到储料坑；

(2)、将摔破的废旧蓄电池送至振动给料机的料斗内，再由输送带输送至破碎机内，废料中的磁性金属及铁质碎片由装置于输送带上的磁性分离设备检测并筛选分离出来，用以保护破碎机经破碎机破碎后，制成最大粒径不大于80MM的混合碎料，被粉碎物料直接进入振荡分离机；

(3)、被粉碎物料经振荡分离后，膏泥进入沉降收集槽，使膏泥浓缩为铅膏浓缩泥；遗留在振荡分离机筛网上的大颗粒物质进入水动力分离机，依据比重不同使各种成分分离；

(4)、从水动力分离机分离出的铅栅进入铅栅熔炼炉熔炼配置铅锑合金。

在步骤1中，用配有多瓣抓斗的行车抓蓄电池进行摔破，使废电解液从废旧蓄电池中流出并能自流到储料坑；此部分废电解液经液下泵输送到压滤机过滤后，滤饼送至熔炼车间配料炼制粗铅，而过滤后的废电解液自流至电解液储存槽，然后用泵送至硫酸车间制酸。

所述的储料坑的坑底有一定的倾斜度并防水及酸渗透，在废旧蓄电池摔破后，从废旧蓄电池中流出的废电解液能沿坑底自流到电解液储坑中。

在步骤2中，所述的振动给料机为振动定量给料机，用配有多瓣抓斗的行车将电池抓至有计量功能的振动定量给料机的料斗内。

在步骤2中，所述的装置于输送带上的磁性分离设备在进料中有过多磁性金属或铁质碎片存在时，其上的金属监测仪就会发出停止进料信号，停止进料。

在步骤3中，膏泥进入沉降收集槽后，加入凝聚剂加以澄清；浓缩为含水量30％∽35％的铅膏泥，通过槽底的链条式刮除器将铅膏泥刮除并送入储存槽中，同时用以分离大颗粒的水动力分离机配有螺旋输送机，将分离出的不同比重的固体物质排出。

储存槽中的铅膏泥用泵送到压滤机进行过滤，过滤所得的铅膏送去铅冶炼；滤液返回系统用以清洗固体物质。

在步骤4中，铅栅在熔炼炉熔炼配置铅锑合金过程中所得的浮渣及烟尘返回铅冶炼系统。

用卡车将收购来的废旧蓄电池卸于有一定倾斜度的、防水及酸渗透的蓄电池储料坑，用配有多瓣抓斗的行车将电池抓至有计量功能的振动定量给料机的料斗内，再由输送带输送至破碎机内，废料中的磁性金属及铁质碎片由装置于输送带上的磁性分离设备检测并筛选分离出来，用以保护破碎机。如进料中有过多磁性金属或铁质碎片存在，装置于输送带上的金属监测仪就会发出停止进料信号，停止进料。经破碎机破碎后，制成最大粒径不大于80MM的混合碎料，被粉碎物料直接进入振荡分离机。在用多瓣抓斗的行车抓蓄电池时，废电解液从废旧蓄电池中流出并自流到储坑中，此部分废电解液经液下泵输送到压滤机过滤后，滤饼送至熔炼车间配料炼制粗铅。而过滤后的废电解液自流至电解液储存槽，然后用泵送至硫酸车间制酸。

在凝聚槽里澄清的上清液，经由泵带动的循环高压水，被导入喷洒装置，用以清洗在振荡分离机的筛板上跳动的物质并带走碎料上的铅膏泥。循环水含有少量大颗粒物质，将由过滤器过滤下来。

铅膏被收集至沉降收集槽，加入絮凝剂，其作用为浓缩凝聚固体并使水中悬浮微粒澄清。铅膏沉降浓缩后，形成含水量30％至35％比重为2.2至2.5的铅膏浓缩泥，和含有极小尺寸微量悬浮物的水溶液。沉入底部的铅膏用链条式刮除器从凝聚槽、收集槽底部刮除并送入铅泥储存槽中。再由泵输送至压滤机铅膏滤饼，所卸除下来之铅膏泥，可进行熔炼炼铅作业。从压滤机收集的滤液将导入收集槽，并配送至系统内各类槽体作为补充液体，过多溢流液则收集到电解液储存槽送到制硫酸系统。

上述各设备设置废气收集点，连接到抽气系统并导入气体净化器内，净化器内气体由泵带动的水流清洗后，由抽风机抽取通过烟囱排入大气。

分离出的铅栅进入铅栅熔炼炉熔炼配置铅锑合金，产出的浮渣及烟尘同铅膏一起与作为铅原料进入铅冶炼系统。

本发明的优点在于：

1、有效的避免了废酸及硫的污染问题。废酸经压滤净化送至硫酸车间重新参与制取高浓度硫酸；铅膏含硫在铅冶炼过程中氧化形成SO₂气体进入制酸系统制取硫酸，使废酸及硫的价值重新得到了利用，节约了处理费用，产生了效益。

2、生产作业环境好。由于整个流程电解液飞溅点均在负压密闭空间中，密闭空间的气体经抽取、净化后排空，有效的避免了作业空间空气污染。

3、物料分离彻底，金属回收率高。在工艺流程中、物料经过交叉、重复分离，将各成分分离的非常彻底，铅综合回收率达95％以上，避免了物料的浪费及铅的二次污染问题。

4、自动化程度高。整套装置采用集中配电及控制室计算机集中控制，有效的减少了现场作业人员，提高了人员的作业效率。

附图说明

图1：工艺流程图。

具体实施方式

如图所示，具体步骤如下：

(1)、将废旧蓄电池在储料坑中进行摔破，使废电解液能自流到储料坑；

(2)、将摔破的废旧蓄电池送至振动给料机的料斗内，再由输送带输送至破碎机内，废料中的磁性金属及铁质碎片由装置于输送带上的磁性分离设备检测并筛选分离出来，用以保护破碎机经破碎机破碎后，制成最大粒径不大于80MM的混合碎料，被粉碎物料直接进入振荡分离机；

(3)、被粉碎物料经振荡分离后，膏泥进入沉降收集槽，使膏泥浓缩为铅膏浓缩泥；遗留在振荡分离机筛网上的大颗粒物质进入水动力分离机，依据比重不同使各种成分分离；

(4)、从水动力分离机分离出的铅栅进入铅栅熔炼炉熔炼配置铅锑合金。

在步骤1中，用配有多瓣抓斗的行车抓蓄电池进行摔破，使废电解液从废旧蓄电池中流出并能自流到储料坑；此部分废电解液经液下泵输送到压滤机过滤后，滤饼送至熔炼车间配料炼制粗铅，而过滤后的废电解液自流至电解液储存槽，然后用泵送至硫酸车间制酸。

所述的储料坑的坑底有一定的倾斜度并防水及酸渗透，在废旧蓄电池摔破后，从废旧蓄电池中流出的废电解液能沿坑底自流到电解液储坑中。

在步骤2中，所述的振动给料机为振动定量给料机，用配有多瓣抓斗的行车将电池抓至有计量功能的振动定量给料机的料斗内。

在步骤2中，所述的装置于输送带上的磁性分离设备在进料中有过多磁性金属或铁质碎片存在时，其上的金属监测仪就会发出停止进料信号，停止进料。

在步骤3中，膏泥进入沉降收集槽后，加入凝聚剂加以澄清；浓缩为含水量30％∽35％的铅膏泥，通过槽底的链条式刮除器将铅膏泥刮除并送入储存槽中，同时用以分离大颗粒的水动力分离机配有螺旋输送机，将分离出的不同比重的固体物质排出。

储存槽中的铅膏泥用泵送到压滤机进行过滤，过滤所得的铅膏送去铅冶炼；滤液返回系统用以清洗固体物质。

在步骤4中，铅栅在熔炼炉熔炼配置铅锑合金过程中所得的浮渣及烟尘返回铅冶炼系统。

用卡车将收购来的废旧蓄电池卸于有一定倾斜度的、防水及酸渗透的蓄电池储料坑，采用液压六瓣抓斗行车将回收来的铅蓄电池在地仓中翻料和倒料，电池被抓起撩下的过程中，蓄电池壳被摔破或摔裂，电解液就部分流出至底部并自流到废电解液储坑。此部分废电解液经液下泵输送、压滤机净化后，滤饼送至铅冶炼车间配料炼制粗铅，废电解液自流至电解液储存槽中，然后用泵送至硫酸车间配制硫酸。电池用配有多瓣抓斗的行车抓放至有计量功能的振动定量给料机的料斗内，再由输送带输送至破碎机内，废料中的金属碎片由装置于输送带上的磁性分离设备检测并筛选分离出来，用以保护破碎机。如进料中有过多磁性金属或铁屑存在，装置于输送带上的金属监测仪就会发出停止进料信号，停止进料。进料经由破碎机粉碎成粒度不大于80MM的混合碎料，正常碎料尺寸分配比为：

50mm＜5％b.w.＜80mm

10mm＜45％b.w.＜50mm

50％b.w.＜10mm

在凝聚槽里澄清的上清液，经泵带动的循环高压水，被导入喷洒装置，用以清洗在筛板上跳动的物质并带走碎料上的铅膏泥；循环水中含有的少量大颗粒物质，由过滤器过滤下来。被水带动的铅膏通过筛网漏下后，直接进入下方沉降收集槽中，加入凝聚剂以加强澄清效率；遗留在筛网之上的大尺寸物料直接进入水动力分离机内，漂浮于水流上层的聚丙烯，由拍浆和螺旋输送机从水动力分离机上方带走，比较重的极板与极棒沉降下来，最后通过振荡筛滤机将水及夹杂的铅膏、碎铅粒过滤至凝聚槽中，筛上物料进入二级水分离器，比水重的硬橡胶及隔板沉入底部，由螺旋输送机抽走，比水轻的聚丙烯由另外的螺旋输送机抽走，从而将物质分为：聚丙烯、栅极板与极棒、碎隔板、重塑料。

铅膏被收集至沉降收集槽，加入絮凝剂沉降浓缩后，形成含水量30％至35％比重为2.2至2.5的铅膏浓缩泥和含有极小尺寸微量悬浮物的水溶液。沉入底部的铅膏用链条式刮除器将铅膏从凝聚槽和收集槽底部刮除并送入储存槽中，然后由泵输送至压滤机压滤产出铅膏滤饼，所卸除下来之铅膏泥，可返至铅冶炼系统。从压滤机收集的滤液将导入另外的电解液收集槽中，配送至系统内各类槽体作为补充液体，过多溢流液则收集到电解液储存槽送到铅冶炼的制酸系统。

以上各设备设置有废气收集点，连接到抽气系统并导入气体净化器内，净化器内，气体经水清洗后，由抽风机抽取通过烟囱排入大气。

分离出的铅栅进入铅栅熔炼炉熔炼配置铅锑合金，产出的浮渣及烟尘同铅膏一起与原生铅精矿作为原料进入铅冶炼系统。

Claims (8)

1.一种废旧铅酸蓄电池预处理及成分分离的方法，其特征在于：

(1)、将废旧蓄电池在储料坑中进行摔破，使废电解液能自流到储料坑；

(2)、将摔破的废旧蓄电池送至振动给料机的料斗内，再由输送带输送至破碎机内，废料中的磁性金属及铁质碎片由装置于输送带上的磁性分离设备检测并筛选分离出来，用以保护破碎机经破碎机破碎后，制成最大粒径不大于80MM的混合碎料，被粉碎物料直接进入振荡分离机；

(3)、被粉碎物料经振荡分离后，膏泥进入沉降收集槽，使膏泥浓缩为铅膏浓缩泥；遗留在振荡分离机筛网上的大颗粒物质进入水动力分离机，依据比重不同使各种成分分离；

(4)、从水动力分离机分离出的铅栅进入铅栅熔炼炉熔炼配置铅锑合金。

2.根据权利要求1所述的废旧铅酸蓄电池预处理及成分分离的方法，其特征在于：在步骤1中，用配有多瓣抓斗的行车抓蓄电池进行摔破，使废电解液从废旧蓄电池中流出并能自流到储料坑；此部分废电解液经液下泵输送到压滤机过滤后，滤饼送至熔炼车间配料炼制粗铅，而过滤后的废电解液自流至电解液储存槽，然后用泵送至硫酸车间制酸。

3.根据权利要求2所述的废旧铅酸蓄电池预处理及成分分离的方法，其特征在于：所述的储料坑的坑底有一定的倾斜度并防水及酸渗透，在废旧蓄电池摔破后，从废旧蓄电池中流出的废电解液能沿坑底自流到电解液储坑中。

4.根据权利要求1所述的废旧铅酸蓄电池预处理及成分分离的方法，其特征在于：在步骤2中，所述的振动给料机为振动定量给料机，用配有多瓣抓斗的行车将电池抓至有计量功能的振动定量给料机的料斗内。

5.根据权利要求1所述的废旧铅酸蓄电池预处理及成分分离的方法，其特征在于：在步骤2中，所述的装置于输送带上的磁性分离设备在进料中有过多磁性金属或铁质碎片存在时，其上的金属监测仪就会发出停止进料信号，停止进料。

6.根据权利要求1所述的废旧铅酸蓄电池预处理及成分分离的方法，其特征在于：在步骤3中，膏泥进入沉降收集槽后，加入凝聚剂加以澄清；浓缩为含水量30％∽35％的铅膏泥，通过槽底的链条式刮除器将铅膏泥刮除并送入储存槽中，同时用以分离大颗粒的水动力分离机配有螺旋输送机，将分离出的不同比重的固体物质排出。

7.根据权利要求6所述的废旧铅酸蓄电池预处理及成分分离的方法，其特征在于：储存槽中的铅膏泥用泵送到压滤机进行过滤，过滤所得的铅膏送去铅冶炼；滤液返回系统用以清洗固体物质。

8.根据权利要求1所述的废旧铅酸蓄电池预处理及成分分离的方法，其特征在于：在步骤4中，铅栅在熔炼炉熔炼配置铅锑合金过程中所得的浮渣及烟尘返回铅冶炼系统。