CN112746139B - 一种利用液态钢渣协同处理废弃铅酸蓄电池的方法 - Google Patents
一种利用液态钢渣协同处理废弃铅酸蓄电池的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112746139B CN112746139B CN202110000004.XA CN202110000004A CN112746139B CN 112746139 B CN112746139 B CN 112746139B CN 202110000004 A CN202110000004 A CN 202110000004A CN 112746139 B CN112746139 B CN 112746139B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- slag
- lead
- storage battery
- acid storage
- pot
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B3/00—General features in the manufacture of pig-iron
- C21B3/04—Recovery of by-products, e.g. slag
- C21B3/06—Treatment of liquid slag
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B3/00—General features in the manufacture of pig-iron
- C21B3/04—Recovery of by-products, e.g. slag
- C21B3/06—Treatment of liquid slag
- C21B3/08—Cooling slag
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B13/00—Obtaining lead
- C22B13/02—Obtaining lead by dry processes
- C22B13/025—Recovery from waste materials
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B7/00—Working up raw materials other than ores, e.g. scrap, to produce non-ferrous metals and compounds thereof; Methods of a general interest or applied to the winning of more than two metals
- C22B7/001—Dry processes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B2400/00—Treatment of slags originating from iron or steel processes
- C21B2400/02—Physical or chemical treatment of slags
- C21B2400/022—Methods of cooling or quenching molten slag
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B2400/00—Treatment of slags originating from iron or steel processes
- C21B2400/08—Treatment of slags originating from iron or steel processes with energy recovery
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/84—Recycling of batteries or fuel cells
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
本发明公开了一种利用液态钢渣协同处理废弃铅酸蓄电池的方法，首先利用含碳大于80%的碳粉与铅酸蓄电池混合，二者的重量比例为30%：70%；将以上的混合物首先加入带有渣膜的红热渣罐，带膜的红热渣罐即倒出液态钢渣后渣罐内壁粘附渣膜的渣罐；然后向这一渣罐中兑入转炉液态钢渣，完全覆盖装入的铅酸蓄电池混合物，利用渣罐和渣膜的余热以及液态钢渣的热量，熔化铅酸蓄电池的外壳、同时熔化铅、锌，铅锌熔化后沉积到渣罐的底部；待渣罐内的铅酸蓄电池熔化完全后，将渣罐内的混合物自然冷却到100℃以下，采用手持式红外线测温枪测量，将渣罐内的混合物倒出，冷却后回收其中的铅块，剩余的钢渣按照正常的热泼渣处理工艺处理即可。
Description
技术领域
本发明涉及一种利用液态钢渣协同处理废弃铅酸蓄电池的方法，属于钢渣处理与危废的资源化利用两种技术的交叉领域。
背景技术
铅酸蓄电池是汽车制造过程中的核心器件之一。在使用到一定的周期后，铅酸蓄电池被废弃，由于其中含有酸液和铅锌等物质，对于环境有一定的危害性，所以被列为危险废弃物，其处理工艺通常采用火法和湿法两种工艺，或者两种结合的处理工艺。
查阅文献（1）张劲松在2009年第4期的《安徽化工》刊出的题为“废铅酸蓄电池回收处置与再生铅的生产”的论文中，有“我省再生铅生产企业均采用火法熔炼工艺，将回收的废铅酸蓄电池送到电瓶拆解机切割分选，首先通过放酸装置将电解液倒至储酸槽中，用于精炼过程中形成的碱渣进行中和浸出处理，然后用水冲洗。废蓄电池被拆解成碎片，碎片经过筛分，筛上物主要是废塑料和板栅、连接头，筛下物主要是铅泥。铅泥由水冲洗到沉淀池中，并沉淀在底部，然后捞出，由螺旋运输机输送至铅泥脱硫系统。沉淀池的上清液经耐酸泵打人废水处理系统，经中和、絮凝、沉淀后，清水循环使用。筛上物重选，分离出板栅、连接头、废塑料等。经拆解分离出的板栅及连接头，送到粗炼车间与白煤、铁屑和精炼熔炼炉产生的熔渣一起按照一定配料比配料，进入熔炼炉；煤气发生炉产生的热煤气经喷枪送入熔炼炉，加热至400℃左右，将原料熔化。由于比重不同，形成粗铅层和渣层，熔渣进入熔炼炉反复进行熔炼，粗铅放出，并铸成铅锭，送到精炼车间精尘系统进行处理。熔炼炉设有集气罩，收集废气进入除尘系统”的内容表述；（2）齐关富，郑园芳，桂双林等人在2010年第6期的《矿冶工程》杂志上公布了题为“废铅酸蓄电池中铅膏氯盐体系浸取铅的动力学研究”的论文，其中有“铅膏中铅的回收主要有火法和湿法，由于湿法相比火法冶炼具有低能耗、低金属挥发损失、低污染排放等优点，湿法回收越来越受到关注。”的内容表述。
从以上的描述可知，目前还没有利用钢渣协同处理废弃铅酸蓄电池的先例。
本发明的目的在于提供一种利用液态钢渣协同处理废弃铅酸蓄电池的方法，利用处理钢渣的工艺将废弃的铅酸蓄电池实施无害化与资源化回收，能够有效地降低环境污染。
发明内容
本发明的目的是这样实现的，一种利用液态钢渣协同处理废弃铅酸蓄电池的方法，该方法实施步骤如下：
1)首先利用含碳大于80%的碳粉与铅酸蓄电池混合，二者的重量比例为30%：70%；
2)将以上的混合物首先加入带有渣膜的红热渣罐，带膜的红热渣罐即倒出液态钢渣后渣罐内壁粘附渣膜的渣罐；然后向这一渣罐中兑入转炉液态钢渣，完全覆盖装入的铅酸蓄电池混合物，利用渣罐和渣膜的余热以及液态钢渣的热量，熔化铅酸蓄电池的外壳、同时熔化铅、锌，铅锌熔化后沉积到渣罐的底部；
3)待渣罐内的铅酸蓄电池熔化完全后，将渣罐内的混合物自然冷却到100℃以下，采用手持式红外线测温枪测量，将渣罐内的混合物倒出，冷却后回收其中的铅块，剩余的钢渣按照正常的热泼渣处理工艺处理即可。
发明人通过学习得知：废铅酸蓄电池通常由以下4部分组成：“废电解液11%～30%、铅或铅合金板栅24%～30%、铅膏30%～40%、有机物22%～30%。铅膏主要是极板上活性物质经过充放电后形成的料浆状物质，包括：PbSO4约（50%）、PbO2 (约28%)、PbO(约9%)、Pb(约4%)等。由于铅膏中含有大量含铅硫酸盐，而且存在不同价态铅的氧化物”。发明人结合钢渣处理的特点，提出了利用钢渣处理工艺环节回收废铅酸蓄电池的工艺方法。
本发明的工艺创新内容如下：
1)利用炼钢工序过程中钢渣中的游离氧化钙，与酸铅蓄电池中的酸发生反应，形成硫酸钙进入炉渣，完成除酸过程；这一创新点利用了带有渣膜的渣罐，温度在800℃左右，熔化铅酸蓄电池的外壳与其中的铅锌物质，让其中的酸性液体与炼钢钢渣中的游离氧化钙反应，完成除酸任务。这一过程的主要反应为：
f-CaO(游离氧化钙)+ PbSO4→CaSO4+PbO
2)利用渣处理过程中的热量，熔化酸铅蓄电池中的铅，形成铅块沉积在渣罐底部加以回收利用；这一创新点考虑了铅的熔点（328℃）与沸点（1750℃）和锌的熔点（419℃）与沸点（907℃），添加了碳粉，由于还原反应和熔化均是吸热过程，可以避免此过程中铅锌形成蒸汽外逸，添加的碳粉，在温度合适的条件下，能够发生以下的反应：
PbO2+C→Pb+CO2
PbO+C→Pb+CO
3)利用转炉液态钢渣对于铅膏进行火法还原回收；转炉的液态钢渣，含有大量的热能和碱性物质，在这样的条件下，铅膏中的PbO2和PbO和预先加入的碳，以及转炉钢渣中的铁珠等发生还原反应，生成铅液小液滴，沉降在渣罐底部。由于转炉液态钢渣的粘度和流动性，随着温度的降低而降低，故渣罐顶部的转炉液态钢渣，随着热量的散失粘度增加，逐渐首先凝固，减少了铅和锌反应后挥发成为蒸汽的量，沉积在渣罐底部的铅，随着钢渣的凝固和冷却一起凝固，最后被机械的方法挑拣分选，加以回收。
具体实施方式
本发明的实施以新疆八一钢铁股份有限公司120吨转炉渣处理生产线为例，一种利用液态钢渣协同处理废弃铅酸蓄电池的方法，其实施步骤如下：
1、该生产线的渣罐为11m3的铸钢渣罐，铸钢渣罐的铸造重量为22～26吨，钢渣处理采用热闷渣工艺和热泼渣处理工艺；
2、将装有转炉液态钢渣的渣罐，倒出其中的液态钢渣，留下带膜的红热渣罐，吊运到除尘罩下待用，带膜的红热渣罐即倒出液态钢渣后渣罐内壁粘附渣膜的渣罐；
3、向带有渣膜的红热渣罐内加入铅酸蓄电池和脱硫白渣、碳粉的混合物2吨；其中碳粉为含碳大于80%的碳粉，碳粉与铅酸蓄电池的重量比为30%：70%；
4、向装有铅酸蓄电池的渣罐上部再兑入液态钢渣，完全覆盖装入的铅酸蓄电池混合物；
5、待渣罐内的钢渣冷却后，倒出，破碎后，机械挑拣出铅块回收利用。
Claims (1)
1.一种利用液态钢渣协同处理废弃铅酸蓄电池的方法，其特征在于：1）首先利用含碳大于80%的碳粉与铅酸蓄电池混合，碳粉与铅酸蓄电池二者的重量比例为30%：70%；2）将以上的混合物首先加入带有渣膜的红热渣罐，带膜的红热渣罐即倒出液态钢渣后渣罐内壁粘附渣膜的渣罐；然后向这一渣罐中兑入转炉液态钢渣，完全覆盖装入的铅酸蓄电池混合物，利用渣罐和渣膜的余热以及液态钢渣的热量，熔化铅酸蓄电池的外壳、同时熔化铅、锌，铅锌熔化后沉积到渣罐的底部；3）待渣罐内的铅酸蓄电池熔化完全后，将渣罐内的混合物自然冷却到100℃以下，采用手持式红外线测温枪测量，将渣罐内的混合物倒出，冷却后回收其中的铅块，剩余的钢渣按照正常的热泼渣处理工艺处理即可。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110000004.XA CN112746139B (zh) | 2021-01-01 | 2021-01-01 | 一种利用液态钢渣协同处理废弃铅酸蓄电池的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110000004.XA CN112746139B (zh) | 2021-01-01 | 2021-01-01 | 一种利用液态钢渣协同处理废弃铅酸蓄电池的方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112746139A CN112746139A (zh) | 2021-05-04 |
| CN112746139B true CN112746139B (zh) | 2022-07-05 |
Family
ID=75649669
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110000004.XA Active CN112746139B (zh) | 2021-01-01 | 2021-01-01 | 一种利用液态钢渣协同处理废弃铅酸蓄电池的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112746139B (zh) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103468836A (zh) * | 2013-09-23 | 2013-12-25 | 新疆中合大正商贸有限公司 | 一种防止渣罐的粘渣剂及其生产工艺 |
| CN105624345A (zh) * | 2015-12-30 | 2016-06-01 | 宝钢集团新疆八一钢铁有限公司 | 一种实现液态钢渣高效热闷的方法 |
| CN105695735A (zh) * | 2015-11-26 | 2016-06-22 | 新疆八钢铁股份有限公司 | 一种轧钢含油污泥和高炉瓦斯灰的自还原利用工艺 |
| CN107653381A (zh) * | 2017-10-10 | 2018-02-02 | 东北大学 | 含锌与铁的熔渣熔融还原生产的方法 |
| CN107723470A (zh) * | 2017-10-10 | 2018-02-23 | 东北大学 | 一种由含铜与铁的混合熔渣生产的方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107699704A (zh) * | 2017-10-10 | 2018-02-16 | 东北大学 | 一种由含铜与铁的混合熔渣回收有价组分的方法 |
| CN108676942A (zh) * | 2018-05-18 | 2018-10-19 | 廖辉明 | 一种含铁和或锌铅铜锡等物料与熔融钢渣协同处理回收方法 |
| CN109321706B (zh) * | 2018-12-15 | 2020-07-28 | 新疆互力佳源环保科技有限公司 | 防止转炉渣罐盛装脱硅渣和脱磷渣发生喷溅的安全工艺 |
-
2021
- 2021-01-01 CN CN202110000004.XA patent/CN112746139B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103468836A (zh) * | 2013-09-23 | 2013-12-25 | 新疆中合大正商贸有限公司 | 一种防止渣罐的粘渣剂及其生产工艺 |
| CN105695735A (zh) * | 2015-11-26 | 2016-06-22 | 新疆八钢铁股份有限公司 | 一种轧钢含油污泥和高炉瓦斯灰的自还原利用工艺 |
| CN105624345A (zh) * | 2015-12-30 | 2016-06-01 | 宝钢集团新疆八一钢铁有限公司 | 一种实现液态钢渣高效热闷的方法 |
| CN107653381A (zh) * | 2017-10-10 | 2018-02-02 | 东北大学 | 含锌与铁的熔渣熔融还原生产的方法 |
| CN107723470A (zh) * | 2017-10-10 | 2018-02-23 | 东北大学 | 一种由含铜与铁的混合熔渣生产的方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 含铅钢渣制备钢渣水泥的试验研究;申颖颖等;《环境污染与防治》;20151015(第10期);第31-36页 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN112746139A (zh) | 2021-05-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102055045B (zh) | 一种废旧铅酸蓄电池回收处理方法 | |
| CN101871725B (zh) | 卧式底吹熔池脱硫炉及用于含铅物料的氧化脱硫方法 | |
| Djurayevich et al. | Complex Processing Of Lead-Containing Technogenic Waste From Mining And Metallurgical Industries In The Urals | |
| CN103526017A (zh) | 一种铜冶炼烟气生产硫酸所产酸泥中有价元素的提取方法 | |
| CN105950869B (zh) | 一种提高湿法炼锌铅银渣高效资源化利用搭配量的方法 | |
| CN101994007B (zh) | 用氯化镁从废铅酸蓄电池膏泥中脱硫的方法 | |
| CN106399692A (zh) | 一种含铜固废资源化利用的富集熔炼方法 | |
| CN102534220A (zh) | 废旧铅酸蓄电池闭合循环回收利用方法 | |
| CN110016557A (zh) | 以铝灰为原料电弧炉冶炼制取铝硅铁的方法 | |
| CN105087957A (zh) | 高杂含铜物料双顶吹冶炼回收有价金属的方法 | |
| CN112271350A (zh) | 一种废旧电池回收制取再生铅的方法 | |
| DK158912B (da) | Fremgangsmaade til genvinding af raably fra blyrestprodukter | |
| Agrawal et al. | Recent trends and current practices for secondary processing of zinc and lead. Part I: lead recovery from secondary sources | |
| CN112538557A (zh) | 一种铝业废阴极炭块无害化、资源化处置的系统和方法 | |
| CN110284005A (zh) | 一种从粗铅中富集回收铅的方法 | |
| CN112746139B (zh) | 一种利用液态钢渣协同处理废弃铅酸蓄电池的方法 | |
| CN110117718A (zh) | 以废耐火材料为原料电弧炉冶炼制取铝硅铁的方法 | |
| Blanpain et al. | Lead recycling | |
| CN214270947U (zh) | 一种铝业废阴极炭块无害化、资源化处置的系统 | |
| Vest | Fundamentals of the recycling of lead-acid batteries | |
| EP2459761A2 (en) | Process for refining lead bullion | |
| CN114381606B (zh) | 针对铜冶炼含铅、锌中间产物的资源化无害化处理方法 | |
| Vaysgant et al. | A low-temperature technique for recycling lead/acid battery scrap without wastes and with improved environmental control | |
| CN110453072A (zh) | 一种从废铅酸蓄电池中提取金属锡的方法 | |
| JP2012031499A (ja) | テルミット溶融法を用いた廃棄物から金や銀や白金或いはレアメタルの回収方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |