AT402354B - Verfahren zur aufarbeitung der aktivmasse von verbrauchten oder schadhaften akkumulatorplatten zu aktivmasse - Google Patents

Description

   <Desc/Clms Page number 1> 
 



   Die Erfindung betnfft ein Verfahren zur Aufarbeitung der Aktivmasse von verbrauchten oder schadhaften Akkumulatorplatten zu Aktivmasse, bel dem die aus den positiven und den negativen Platten abgetrennte Abfallaktivmasse nach der Entfernung der Säure und Waschen mit Wasser getrennt gelagert und dann   wärmebehandelt   wird. 



   Zur Ausarbeitung der Erfindung führte im wesentlichen eine ausführliche Beobachtung und Untersuchung der bekannten Arbeitsgänge bei der Aktivmasseherstellung, deshalb soll die herkömmliche Herstellungstechnologie kurz beschrieben werden. 



   Der Ausgangsstoff der   Aktivmasseherstellung Ist Bleipulver,   das durch Mahlen von Blei - zum Beispiel in der in der Industrie allgemein bekannten   Bartonmühle - hergestellt   wird. Das Bleipulver besteht hauptsächlich aus Blei, enthält jedoch, abhängend von den Umständen des Mahlens, auch in unterschiedlichen Mengen Bleioxyd. 



   Dieses Pulver wird, je nachdem, ob positive oder negative Aktivmasse hergestellt werden soll, einer schwefelsauer/phosphorsauren Behandlung unterzogen, beziehungsweise mit Zusätzen, zum Beispiel Schwefelsäure, Bariumsulfat, Russ usw., vermischt. Die auf diese Weise erhaltene rohe Aktivmasse wird auf einer Streichmaschine in gitterförmige Elektroden gestrichen. Die in den derart entstandenen Platten befindliche Masse wird dann weiteren technologischen Schritten, wie Vortrocknung, Reifung usw. unterzogen. Schliesslich werden die Platten in Behältern angeordnet, eventuell den Polaritäten entsprechend verbunden, die Behälter werden mit Säure   gefüllt   und dann verschlossen. 



   Bei der Herstellung entsteht eine gewisse Menge an Ausschuss (Akkumulatoren), auch nutzen sich die Akkumulatoren durch den Betrieb ab, sie werden schadhaft und gelangen früher oder später auf   Müll- und   Abfallsammelstellen. 



   Daher hat es seit langem nicht an Bestrebungen gefehlt, die nicht mehr nutzbaren Akkumulatoren, vor allem ihren teuersten Teil, die giftigen Bleiplatten und deren Masse, wieder aufzuarbeiten, möglichst in einer Weise, die es gestattet, sie wieder in die laufende Produktion zurückzuführen. Am bekanntesten sind die Einschmelzverfahren, bei denen der Akkumulator mechanisch zerlegt, dann gewaschen und die Bleilegierung des Plattengitters eingeschmolzen und erneut zu Gittern vergossen wird. 



   Auch für die Aufarbeitung der in den Abfallplatten enthaltenen negativen Aktivmasse sind mehrere Verfahren bekannt. Gemäss US-P 4 009 833 zum Beispiel wird die abgetrennte Aktivmasse zur erneuten Verwendung in den Aktivmassemischer gegeben. Das ist wirtschaftlicher als eine auf nassem chemischem Wege in mehreren Arbeitsgängen erfolgende Auftrennung der Aktivmasse in ihre Bestandteile, jedoch ist dieses Verfahren nur zur Aufarbeitung von negativer Abfallmasse geeignet. 



   Die gemeinsamen Nachteile der bisher bekannten Verfahren sind der hohe Energie- und Wasserbedarf, der geringe Wirkungsgrad und die Gefahren für Gesundheit und Umwelt. 



   Auch bel der Herstellung, innerhalb der Fabrik entsteht Abfall, zum Beispiel beim Aufstreichen der Aktivmasse auf das Gitter, beim Trocknen und Formen der Platten usw. Zur Aufarbeitung derartigen   Aktivmasseabfalls   ist in HU-P 201 179 ein Verfahren beschrieben. 



   Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass dieses Ziel erreicht werden kann, wenn man die aus in den Müll geworfenen, schadhaften, nach erschöpfendem Gebrauch nicht mehr betriebsfähigen Akkumulatoren abgetrennte, säurefrei gewaschene negative und positive Abfallaktivmasse nach entsprechendem Mahlen und einer speziellen   Wärmebehandlung   in Akkumulatoren einbaut, weil die auf diese Weise hergestellten Akkumulatoren die gleiche Qualität aufweisen wie die mit aus neuen Rohstoffen hergestellte Masse enthaltenden Akkumulatoren. 



   Die Erfindung beruht weiterhin auf der Erkenntnis, dass auch ein aus positiver und negativer Aktivmasse bestehendes Abfallgemisch aufgearbeitet werden kann ; aus einem derartigen Gemisch kann negative Aktivmasse befriedigender Qualität hergestellt werden. Diese Erkenntnis ist überraschend, weil bisher das fachliche Vorurteil bestand, dass bei der Aufarbeitung von während der Produktion als Abfall angefallene Aktivmasse nur aus der getrennt gelagerten und verarbeiteten negativen Aktivmasse negative Aktivmasse geeigneter Qualität erhalten werden könne (s. HU-P 201 179). 



   Gegenstand der Erfindung ist demnach ein Verfahren zur Aufarbeitung der Aktivmasse von verbrauchten oder schadhaften Akkumulatorplatten zu Aktivmasse, bei dem die aus den positiven und den negativen Platten abgetrennte Abfallaktivmasse nach der Entfernung der Säure und Waschen mit Wasser getrennt im lufttrockenen Zustand gelagert und dann wärmebehandelt wird.

   Für das Verfahren ist kennzeichnend, dass man die lufttrockene positive oder negative Abfallaktivmasse oder deren Gemisch a) bei   500-700'C,   vorzugsweise   650-680  C,   besonders bevorzugt bei   660-675 * C,   8-60 Minuten lang   wärmebehandelt,   dann entweder mahlt oder in einer Menge von maximal 80% des dort vorhandenen
Bleis In die   Bleipulvermühle   dosiert, wobei In beiden Fällen bis auf eine mittlere Teilchengrösse von unter
60 um gemahlen wird, oder 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 b) auf eine durchschnittliche Teilchengrösse von unter 60 um mahlt und dann bei   500-700"C,   vorzugs- weise 650-680     C,

     besonders bevorzugt bei   660-675'C   8-60 Minuten lang wärmebehandelt und aus dem auf diese Weise hergestellten Material im Falle positiver oder negativer Abfallaktivmasse positive beziehungsweise negative Aktivmasse, im Falle eines Gemisches aus positiver und negativer Abfallaktivmasse negative Aktivmasse erhält. 



   Die Erfindung hat folgende Hauptvorteile : a) Sie ermöglicht die völlige Wiederaufarbeitung von aus   Abfallsammelstellen   stammenden Akkumula- torwracks, denn nach dem mechanischen Zerlegen des Akkumulators, der Entfernung der Säure und dem Auswaschen kann die Masse der Platten in ihrer Gesamtmenge in die Akkumulatorherstellung zurückgeführt werden, und da die Platten und die Massen die teuersten Teile des Akkumulators sind, ist das Verfahren sehr wirtschaftlich. b) Das Material der Abfallplatten wird nicht in anderen Industriezweigen, sondern In der Akkumulatorher- stellung wiederverwendet, dadurch wird weniger Blei gebraucht, und auch das verbessert die Wirtschaf- lichkeit des Verfahrens. c) Die durch das Lagern des sehr umweltschädlichen Bleis und seiner Verbindungen verursachte
Verschmutzung wird verringert beziehungsweise beseitigt. 



   Das erfindungsgemässe Verfahren wird an Hand der folgenden Beispiele erläutert, ist jedoch nicht auf diese Beispiele beschränkt. 



  Beispiel 1 : 
Aus einer Spezialmüllsammelstelle stammende lufttrockene positive Aktivmasse wird in einer geschlossenen Vorrichtung bei   670-680.   C 45 Minuten lang wärmebehandelt und dann in die Bleipulvermühle dosiert, wobei die zugesetzte Aktivmasse 25 Masse% des in die Bleipulvermühle dosierten   Bleis   ausmacht. 



  Das gesamte aus der Mühle kommende Material muss durch ein Sieb der Maschenweite von 60 Mikron hindurchfallen. Das Pulver wird mit 10-13 Masse% ionenfreiem Wasser 10 Minuten lang vermischt, dann unter ständigem Rühren mit 10 Masse% Schwefelsäure der Dichte von 1, 3 kg/dm3 und anschliessend mit 2 Masse% Phosphorsäure versetzt, und das Rühren wird noch 3 Minuten lang fortgesetzt. Die Masse wird dem Mischer entnommen, und die nach dem   Abkühlen   erhaltene positive Aktivmasse wird auf einer Streichmaschine in der üblichen Weise in Bleigitter gestrichen. An das Streichen schliessen sich die üblichen bekannten Arbeitsgänge (Reifen, Trocknen usw. ) an. 



  Beispiel 2 
 EMI2.1 
 lang wärmebehandelt. Die   wärmebehandelte   Masse wird in einer Menge von auf das dort vorhandene Blei bezogen 75 Masse% in die Bleipulvermühle dosiert. Die Weiterverarbeitung erfolgt gemäss Beispiel 1. 



  Beispiel 3 
Auf die im Beispiel 1 beschriebene Weise wird eine Abfallaktivmasse aufgearbeitet, die ein Gemisch aus negativer und positiver Abfallaktivmasse im Verhältnis von annähernd 4 : 1 darstellt. Auf diese Welse wird negative Masse hergestellt. 



   In der folgenden Tabelle sind Durchschnittswerte von Messungen zusammengestellt, die an Akkumulatoren vorgenommen wurden, die teils mit der gemäss den Beispielen hergestellten Masse, teils mit auf herkömmliche Weise erzeugter Aktivmasse hergestellt wurden. 



   Die in der Tabelle angegebenen Kapazitätswerte wurden nach   IEC   95-1 (1988), die Überladungsbeständigkeit nach MSZ 591-1977 und das   Kaltstartverhalten nach IEC   95-1 (1988) gemessen. 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 Untersuchungsergebnisse von mit der   erfindungsgemäss hergestellten   beziehungsweise mit auf herkömmliche Welse gefertigter Aktivmasse hergestellten Akkumulatoren 
 EMI3.1 
 
<tb> 
<tb> Nr. <SEP> der <SEP> Zelle <SEP> 1 <SEP> 2 <SEP> 3
<tb> Menge <SEP> der <SEP> Aktivmasse <SEP> (g/Ah) <SEP> 7, <SEP> 6 <SEP> 7, <SEP> 7 <SEP> 7, <SEP> 6 <SEP> 
<tb> Kapazität, <SEP> Ah <SEP> 97, <SEP> 8 <SEP> 97, <SEP> 9 <SEP> 97, <SEP> 8 <SEP> 
<tb> Überladungsbeständigkeit, <SEP> min <SEP> (nach <SEP> 4 <SEP> Zyklen) <SEP> 7'50"7'54'
<tb> Kaltstart, <SEP> min <SEP> 1'41" <SEP> 1'40" <SEP> 
<tb> Zelle <SEP> 1 <SEP> :

   <SEP> mit <SEP> Platten <SEP> gemäss <SEP> Beispiel <SEP> 1 <SEP> und <SEP> 3
<tb> Zelle <SEP> 2 <SEP> : <SEP> mit <SEP> Platten <SEP> gemäss <SEP> Beispiel <SEP> 2 <SEP> und <SEP> 3
<tb> Zelle <SEP> 3 <SEP> : <SEP> herkömmlich
<tb> 
 
Aus der Tabelle ist ersichtlich, dass zwischen den Akkumulatoren, die mit der erfindungsgemäss hergestellten Masse gefertigt wurden, und denen, die auf herkömmliche Weise hergestellte Masse enthalten, in den Parametern kein wesentlicher Unterschied besteht, d. h. erfindungsgemäss kann aus Aktivmasseabfall, der nicht in der Herstellung angefallen ist, vollwertige Aktivmasse hergestellt werden. 



  Beispiel 4 
Man geht, wie im Beispiel 1 beschrieben, vor, mit dem Unterschied dass die Wärmebehandlung der positiven Abfallmasse bei einer Temperatur von 510-520   o C   durchgeführt wird. 



  Die Eigenschaften der derart erhaltenen positiven Aktivmasse sind praktisch mit denjenigen der nach Beispiel 3 erhaltenen Masse identisch. 



  

Claims (2)

1. Patentansprüche 1. Verfahren zur Aufarbeitung der Aktivmasse von verbrauchten oder schadhaften Akkumulatorplatten zu Aktivmasse, bei dem die aus den positiven und den negativen Platten abgetrennte Abfallaktivmasse nach der Entfernung der Säure und Waschen mit ausschliesslich Wasser getrennt im lufttrockenen Zustand gelagert und dann wärmebehandelt wird. Für das Verfahren ist kennzeichnend, dass man die lufttrockene positive oder negative Abfallaktivmasse oder deren Gemisch a) bei 500-700 C 8-60 Minuten lang wärmebehandelt, dann entweder in bekannter Weise mahlt oder in einer Menge von maximal 80% des dort vorhandenen Bleis in die Bleipulvermühle dosiert, wobei in beiden Fällen bis auf eine mittlere Teilchengrösse von unter 60 um gemahlen wird, oder b) in bekannter Weise auf eine durchschnittliche Teilchengrösse von unter 60 um mahlt und dann bei 500-700 0 C 8-60 Minuten lang wärmebehandelt und aus dem auf diese Weise hergestellten Material im Falle positiver oder negativer Abfallaktivmasse, positive beziehungsweise negative Aktivmasse, im Falle eines Gemisches aus positiver und negativer Abfallaktivmasse, negative Aktivmasse erhält.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man die Wärmebehandlung bei 650-680 *C vornimmt.