[發(fā)明專利]廢鉛蓄電池回收工藝無(wú)效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201010129502.6 | 申請(qǐng)日： | 2010-03-23 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN101771181A | 公開（公告）日： | 2010-07-07 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 丘克強(qiáng);林德強(qiáng) | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 中南大學(xué) |
| 主分類號(hào)： | H01M10/54 | 分類號(hào)： | H01M10/54 |
| 代理公司： | 長(zhǎng)沙市融智專利事務(wù)所 43114 | 代理人： | 顏勇 |
| 地址： | 410083 湖南*** | 國(guó)省代碼： | 湖南;43 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 蓄電池 回收 工藝 | ||
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于廢電池回收領(lǐng)域，特別涉及一種廢鉛蓄電池資源循環(huán)回收的新工 藝。
背景技術(shù)
再生鉛生產(chǎn)是實(shí)現(xiàn)鉛工業(yè)可持續(xù)發(fā)展中不可缺少的重要組成部分，其原料 90％來(lái)自廢鉛蓄電池。鉛蓄電池是世界上各類電池中產(chǎn)量最大、用途最廣的電池。 隨著交通、通訊和能源等行業(yè)的蓬勃發(fā)展，其需求市場(chǎng)將不斷壯大。鉛蓄電池的 產(chǎn)量越多，報(bào)廢的數(shù)量也就越多。因此，研發(fā)環(huán)保的廢鉛蓄電池回收技術(shù)具有重 要的意義。
廢鉛蓄電池金屬賦存狀態(tài)較簡(jiǎn)單，鉛多呈金屬和合金(Pb-Sb合金)狀態(tài)，以 化合物形態(tài)的主要是呈膏泥狀的氧化物(如PbO、PbO2)和硫酸鹽(PbSO4)。除此 之外，它還帶有塑料、橡膠等有機(jī)物和廢硫酸。
根據(jù)廢鉛蓄電池原料的特點(diǎn)，火法生產(chǎn)可用反射爐、鼓風(fēng)爐、電爐和短回轉(zhuǎn) 窯等傳統(tǒng)冶金設(shè)備處理，也可用基夫賽特法、奧斯麥特法、艾薩法和QSL法等 直接煉鉛的方法處理。由于廢鉛蓄電池的化學(xué)組成和賦存狀態(tài)都較簡(jiǎn)單，且金屬 品位高，因而還可用濕法或濕法-火法的聯(lián)合流程處理。
反射爐熔煉為周期性間斷作業(yè)，在1200℃以上的高溫下進(jìn)行熔煉。該法對(duì) 爐料的適應(yīng)性強(qiáng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，投資小，但操作條件差，勞動(dòng)強(qiáng)度大，污染嚴(yán)重， 爐子使用壽命短，生產(chǎn)率和熱效率低。
美國(guó)RSR公司采用反射爐-鼓風(fēng)爐聯(lián)合流程處理廢鉛蓄電池。此工藝主要包 括兩次反射爐熔煉造渣及鼓風(fēng)爐煉渣兩部分，整個(gè)過程中產(chǎn)生了尾氣和棄渣。這 種方法雖然金屬的總回收率高，但流程長(zhǎng)，渣量大，并且有大量廢氣排放，對(duì)環(huán) 境造成污染。
電爐熔煉同反射爐、鼓風(fēng)爐一樣，主要進(jìn)行還原、造锍與造渣反應(yīng)。電爐所 需要的熱量主要是通過輸入的電能轉(zhuǎn)化而來(lái)，故其耗電嚴(yán)重，只適用于電能充足， 電費(fèi)低的地區(qū)使用。
德國(guó)Hard、Harz和Braubach等廠采用短回轉(zhuǎn)窯處理經(jīng)廢鉛蓄電池破碎后的 板柵和鉛膏，包括一段熔煉和二段熔煉兩個(gè)過程，實(shí)際上是一種半連續(xù)操作。短 窯熔煉對(duì)原料的適應(yīng)性強(qiáng)，傳熱傳質(zhì)效率較高，但產(chǎn)生的渣量大，生產(chǎn)率不高， 爐襯的壽命短。
奧斯麥特法處理廢鉛蓄電池可分段熔煉出軟鉛和鉛銻合金，渣含鉛量低，生 產(chǎn)率高，但噴槍易磨碎，壽命較短。
美國(guó)RSR公司還開發(fā)了一種電解沉積工藝，該工藝是一個(gè)全濕法的流程。 鉛膏用(NH4)2CO3或堿金屬碳酸鹽作脫硫劑，并通入SO2在溶液中進(jìn)行脫硫還原 轉(zhuǎn)化。經(jīng)轉(zhuǎn)化處理的鉛膏在H2SiF6或HBF4溶液中浸出，制成電解液。用PbO2-Ti 作陽(yáng)極，不銹鋼作陰極進(jìn)行電解，金屬鉛在陰極析出。該法流程過長(zhǎng)，處理量少， 同時(shí)產(chǎn)生廢液造成環(huán)境污染。
總的來(lái)說，現(xiàn)行火法處理廢鉛蓄電池反應(yīng)的溫度一股要1200℃以上，能耗很 大，而且產(chǎn)生大量的鉛蒸汽，造成嚴(yán)重的二次污染。濕法處理工藝流程過長(zhǎng)，對(duì) 設(shè)備的投資較大，電耗較高，處理能力較低，工業(yè)化實(shí)例很少，總體經(jīng)濟(jì)效益不 高。
目前，迫切需要發(fā)展一種能耗低，收率高，對(duì)環(huán)境友好可有效地回收廢鉛蓄 電池的新工藝。
發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，發(fā)明人經(jīng)過多年的試驗(yàn)及研究，開發(fā)出了一種回 收廢鉛蓄電池的新工藝，利用此方法回收廢鉛蓄電池含鉛物料及廢塑料具有能耗 低、收率高和環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，符合目前技術(shù)發(fā)展節(jié)能，環(huán)保的高要求。
本發(fā)明將真空熔化、真空還原和真空熱裂解三種方法有效地結(jié)合應(yīng)用在回收 廢鉛蓄電池中，即廢鉛蓄電池經(jīng)破碎分離后，板柵采用真空熔化的方法得到鉛錠； 鉛膏經(jīng)過脫硫轉(zhuǎn)化處理后，制成球團(tuán)在真空條件下用炭還原得到金屬鉛；廢塑料 通過真空熱裂解得到熱解油和熱解氣。本發(fā)明能耗低，收率高，物料基本完全再 生回收，沒有造成對(duì)環(huán)境的污染。
本發(fā)明的技術(shù)方案包括以下步驟：
1)廢鉛蓄電池經(jīng)拆解后分選，分離出板柵、鉛膏和廢塑料；
2)板柵放在頂部帶冷凝器的真空反應(yīng)爐內(nèi)，在溫度為600～700℃下真空熔 化，即可得到鉛錠；在冷凝器上收集從板柵揮發(fā)的銻，實(shí)現(xiàn)了鉛銻分離；
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