[發明專利]一種廢鉛酸蓄電池破碎分選方法及專用塔式重力分選器

無效

• 申請號: 200710157004.0
• 申請日: 2007-11-20
• 公開（公告）號: CN101170203A
• 公開（公告）日: 2008-04-30
• 發明（設計）人: 高云芳;董志根
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學;上虞奧龍電源有限公司
• 主分類號: H01M10/54
• 分類號: H01M10/54
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司
• 代理人: 黃美娟;袁木棋

(一)技術領域

本發明涉及一種廢鉛酸蓄電池破碎分選方法，及分選過程中專用的塔式重力分選器。

(二)背景技術

目前，廢鉛酸蓄電池的回收利用具有十分重要的意義，它既可使寶貴的鉛資源得到循環利用，又可消除廢電池中所含重金屬離子對環境的嚴重污染。為了高效回收利用廢鉛酸蓄電池，首先必須將廢電池進行高效破碎和分選。在該廢電池高效破碎分選設備領域，已開發的設備主要有意大利Engitec?Technologies公司的CX破碎分選系統和美國MA公司開發的MA破碎分選系統，這二種技術都有成套的設備。

意大利Engitec?Technologies公司的CX破碎系統中采取的方法是先將廢電池在料倉中進行預壓碎，然后再進行錘擊式破碎。該設備的分選過程采用了先取泥、后分離鉛合金及輕質料的二步法，該系統中振動篩的孔徑為1mm，工作過程中易造成篩孔堵塞，影響工作效率。

美國MA公司的破碎分選系統與意大利Engitec?Technologies公司的CX破碎系統明顯不同，其不經歷廢電池的整體預破碎，在廢電池倒酸后直接進行錘擊式破碎，在錘擊的同時，進行振動。該設備的特點是機械自動化水平較高，但過程復雜，設備昂貴，投資大，運行費用高。但現代鉛酸蓄電池采用了AGM隔板的閥控免維護技術，失效的廢電池大多干涸，酸液無法倒出，影響效果。

此外，上述兩種設備系統在工作過程中，由于受廢電池中大量存在的極具腐蝕性的二氧化鉛和硫酸的作用，特別是，現代閥控免維護鉛酸蓄電池受熱失控影響，導致報廢電池中酸液干涸，硫酸濃度極高，對破碎分選設備造成嚴重腐蝕。

目前，廢鉛酸蓄電池主要由閥控免維護電池和普通開口電池兩大類構成，其中閥控免維護電池又包括AGM隔板吸液式和膠體電池兩種形式。閥控免維護電池中普遍采用了ABS塑料外殼和更為堅固的結構，其強度和韌性普遍較先前的開口式汽車、摩托車電池要好。

針對目前高強度、高韌性的閥控免維護廢電池(主流電池)的特點，錘擊式破碎不易將廢電池粉碎到很細粒度，所以最好的方法是首先經歷結構性預破碎，然后采用多種技術手段組合的方式，達到對廢電池的良好破碎和分選。

(三)發明內容

為克服常規破碎分選設備中存在的諸多問題，本發明提供了一種破碎分選效果好、研磨粒度細、設備不易被腐蝕、穩定可靠、投資少、運行費用低的一種廢鉛酸蓄電池破碎分選方法，及分選過程中專用的塔式重力分選器。

本發明采用的技術方案是：

一種廢鉛酸蓄電池破碎分選方法，所述方法包括：

(1)將廢鉛酸蓄電池投入沖床中，進行結構破壞性初步破碎；

(2)將步驟(1)經初步破碎的物料投入鱷式破碎機中，注入氨水，調節pH為4～6，進行機械破碎至物料最大尺寸小于3cm；

(3)將步驟(2)經機械破碎的物料投入球磨機中，逐級研磨至含鉛膏泥物料粒度為20～150μm；

(4)將步驟(3)經研磨的物料用塔式重力分選器分選，使物料充分分離，得到輕質物料(AGM纖維，ABS、PP、PVC塑料，環氧樹脂碎料，橡膠質氣壓帽、O形圈)、重質物料(鉛及鉛合金)

和中質物料(含有Pb、PbO、PbO₂、PbSO₄的膏泥物料)。

本發明方法工藝流程圖參見圖1。

由于廢鉛酸電池中的二氧化鉛在酸性溶液中具有強腐蝕性，必然會對破碎設備造成嚴重的腐蝕損壞。針對此問題，本發明在機械破碎的同時，注入氨水溶液，讓氨水與廢電池中的殘酸充分反應，大大降低了介質的酸性和腐蝕性。氨水反應后的副產物是硫酸銨溶液，其可以通過后續凈化處理，脫除金屬離子，并進一步通過石灰水處理，轉化為稀氨水，再循環使用。

步驟(2)中所用氨水質量濃度為5～30％。

本發明還涉及一種用于廢鉛酸蓄電池破碎分選中分選過程的塔式重力分選器，自上而下依次為敞口進料室、漿料循環室、重質物料收集槽，所述進料室和漿料循環室為柱體結構，所述重質物料收集槽進料室為倒椎體結構，進料室上部設置輕質物料排出口，所述輕質物料排出口與輕質物料收集槽連接，進料室與漿料循環室通過多孔板分隔；所述的漿料循環室設置有排料口與進料口，所述排料口通過旁路循環系統與進料口連通；所述的漿料循環室底部與重質物料收集槽連接處設置流體流量均勻分布板，所述流體流量均勻分布板由氣室、篩分板和氣體過渡腔室構成，所述的氣室設置有空氣入口，所述的篩分板設有與氣體過渡腔室連通的出氣管，所述的篩分板上布置有與漿料循環室連通的物料流通管，所述的氣室與漿料循環室密封，所述重質物料收集槽底部設置有水流入口。