[發(fā)明專利]一種節(jié)能環(huán)保的再生鉛冶煉聯(lián)產(chǎn)紙漿技術(shù)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410706806.2
• 申請日: 2014-11-27
• 公開（公告）號: CN104498716A
• 公開（公告）日: 2015-04-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳天虎;劉海波;謝巧勤;朱承駐
• 申請（專利權(quán)）人: 合肥工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: C22B7/00
• 分類號: C22B7/00;C22B13/00;D21C11/00;B01D53/78;B01D53/62;B01D53/60;B01D47/06
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責(zé)任公司 34101
• 代理人: 何梅生

一、技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及廢鉛酸電池鉛再生冶煉、造紙、節(jié)能降耗、環(huán)境污染控制等交叉領(lǐng)域。

二、背景技術(shù)

鉛酸蓄電池應(yīng)用十分廣泛，主要包括汽車啟動電池、通信電池、電動自行車動力電池、礦山等照明電池。2013年我國鉛酸蓄電池產(chǎn)量達到2.05億千伏安時，同比增長15.4％。鉛酸蓄電池產(chǎn)量位居世界第一位。2013年度我國鉛酸蓄電池銷售收入達到1177億元，遠高于鋰離子電池的全年590億元銷售額，仍然是電池行業(yè)的老大。整個鉛酸蓄電池行業(yè)全年工業(yè)總產(chǎn)值已超億元規(guī)模。

根據(jù)中國有色金屬工業(yè)協(xié)會統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2011年全年共產(chǎn)精鉛317.97萬噸。而2013年我國精鉛產(chǎn)量達到468萬噸，增長迅速。其中原生鉛產(chǎn)量為319.8萬噸，再生鉛產(chǎn)量為148.2萬噸。根據(jù)鉛酸蓄電池產(chǎn)量計算以及行業(yè)統(tǒng)計數(shù)據(jù)，我國鉛酸蓄電池生產(chǎn)每年消耗鉛250萬噸左右。對比我國精鉛產(chǎn)量、再生鉛產(chǎn)量和鉛酸蓄電池耗鉛量可以看出，我國鉛酸蓄電池消耗鉛占精鉛產(chǎn)量的一半以上，再生鉛僅占鉛酸蓄電池消耗鉛的59％，鉛酸蓄電池的回收以及再生還任重道遠。

我國再生鉛工業(yè)從50年代起步，近十年來取得了顯著進展，產(chǎn)量迅速增長，已初步形成獨立產(chǎn)業(yè)。報廢鉛酸蓄電池資源化利用從以回收鉛為主要目的再生鉛冶煉逐步發(fā)展為所有組分的資源化利用，其中重點關(guān)注的還是再生鉛冶煉的清潔生產(chǎn)技術(shù)，如何最大限度消除鉛的污染。

廢鉛酸蓄電池生產(chǎn)再生鉛需要經(jīng)過以下關(guān)鍵工藝過程：拆解、分選、粗煉和火法精煉，這是第一代再生鉛生產(chǎn)技術(shù)，其中的拆解主要依靠人工拆解，存在拆解工藝落后、環(huán)境衛(wèi)生條件差、污染嚴重的問題，拆解后的分選也主要依賴人工，簡單分為塑料、鉛料(鉛泥和板刪)兩部分，鉛料直接加入反射爐冶煉，冶煉過程鉛回收率低、鉛塵和SO₂污染十分嚴重，產(chǎn)生冶煉爐渣量也十分巨大。

為了克服再生鉛生產(chǎn)過程中污染問題，在政府的督導(dǎo)下加大了環(huán)保治理的力度，逐步改變拆解、冶煉工藝，形成了目前的第二代再生鉛生產(chǎn)技術(shù)。第二代技術(shù)基本實現(xiàn)了拆解的機械化，改善了勞動衛(wèi)生條件，但是拆解物料缺少全自動分選，還依靠人工輔助。冶煉爐主要是反射爐或者HX余熱噴煤側(cè)吹熔煉爐，不能連續(xù)生產(chǎn)，單爐生產(chǎn)能力小、能耗較高，普遍存在無組織排放。由于冶煉爐不連續(xù)作業(yè)，出鉛除渣頻繁，鉛煙收集困難，煙氣溢出量大，造成污染大。工人作業(yè)環(huán)境差，翻料、出鉛渣溫度特別高，逸出煙氣量又大，拆解產(chǎn)生的硫酸霧無組織排放，直接影響工人的身體健康。采用噴煤粉冶煉爐，SO₂和煙塵排放量大，難?以實現(xiàn)污染物排放量削減。鉛膏用工業(yè)碳化鈉碳化脫硫，冶煉成本居高不下，冶煉固體廢物含鉛高，處置困難并付出昂貴代價。

由于鉛是毒害較大的重金屬元素，各類產(chǎn)品中的限量和環(huán)境排放要求十分嚴格。雖然有煙氣治理、廢水處理、冶煉爐改進等各類生產(chǎn)技術(shù)改進和環(huán)保措施，復(fù)雜的煙氣處理系統(tǒng)導(dǎo)致滿足再生鉛冶煉環(huán)保就會導(dǎo)致企業(yè)利潤率低下、難以生存，反過來又導(dǎo)致了企業(yè)為了追求利益而放寬了排放，存在很大的生態(tài)安全隱患。同時冶煉煙氣潛藏巨大的余熱潛能，未能得到有效利用。拆解電池排出的廢酸液因含鉛，到目前為止沒有找到合適的用途，成為很難處置的強酸液體。

造紙也是能耗大污染嚴重的行業(yè)，在很多地區(qū)受到嚴格的限制。造紙制漿主要的能耗是蒸煮加熱和干燥工段的能耗。其中最大的問題是造紙黑液堿度大、COD濃度高、顏色深、很難處理，堿回收工藝復(fù)雜成本高，尤其是草漿黑液更難處理，成為制約草漿造紙的瓶頸。

按照目前紙張使用的發(fā)展速度，到2030年僅我國紙張消耗量就是目前全球紙張消耗量的2倍。木材纖維資源短缺是世界紙業(yè)發(fā)展的瓶頸，立足于秸稈材纖維是全國造紙行業(yè)的不二選擇。

各級部門花了大量行政資源也無法完全禁止農(nóng)民焚燒秸稈，不僅影響社會和諧，而且大量碳排放形成了嚴重的污染。一方面是木漿、廢紙資源日益減少，另一方面是秸稈廣泛焚燒造成大氣污染。面對這樣的兩難境地，改造草纖維堿法制漿工藝，全面解決秸稈造紙的環(huán)保問題是造紙行業(yè)唯一的出路。發(fā)展草漿造紙技術(shù)，可以一舉解決秸稈焚燒的難題。采用新型環(huán)保草漿造紙工藝進行造紙，既可以充分利用本地的秸稈資源優(yōu)勢，減少秸稈焚燒所帶來的碳排放，減少空氣污染，同時也能大幅提高企業(yè)的經(jīng)濟效益，大幅增加企業(yè)就業(yè)人數(shù)，增加農(nóng)民收入。