CN102509807B - 一种锌锰废旧干电池产业化回收的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种锌锰废旧干电池产业化回收的方法，步骤为电池一级撕碎和二级撕碎；烘干、筛选，回收部分黑色碳粉末，磁选回收铁质金属；电池破碎碎片三级破碎；筛选回收剩余黑色粉末，风选分离塑料和锌等金属粉末，本发明为机械式处理法，其废旧电池回收过程中不产生三废，不会造成二次污染，全自动化流水线作业，工艺简单，生产成本低，通过自制膜进行吸附回收，解决了汞易挥发难以控制等问题，确保各种有价成分回收率高。

Description

一种锌锰废旧干电池产业化回收的方法

技术领域

本发明领域属于废旧干电池环保回收生产技术，特别涉及锌锰废旧干电池环保回收技术。

背景技术

干电池的世界需求量在各国持续稳步增长，我干电池产量居世界首位，除去少部分出口外，大部分均在国内消费市场，如果干电池直接扔掉会造成严重的污染，因此急需回收处理，且废旧干电池中含有锌锰等有价金属，只用通过有效回收，才能实现资源的循环利用；目前国内外干电池回收有干法：机械破碎；焚烧处理等。其中只有焚烧处理实现了产业化，但是焚烧过程中能耗大，造成环境二次污染，有价金属回收率低，逐渐被淘汰。另外还有湿法处理，包括湿法冶金回收有价金属，微生物法等，这些方法均停留在实验室阶段，目前未见生产项目开工。

国外电池粉碎机有瑞典AB(SR)公司的旋转破碎机，它有一个旋转压碎环，依靠该环将电池进行剪切和破碎；还有日本NEC公司和德国均采用先将干电池剪切成几段，然后用磨碎机将剪切的几段外壳和物料粉碎成细小碎块，属于2级剪切和破碎模式。国内干电池破碎机和处理装置刚刚起步，大都仿造日本和德国的两级剪切和破碎模式。

目前研究较多的主要有火法处理和湿法处理两大类。火法处理主要存在二次污染及汞易挥发难以控制等问题，且对锌锰的回收率不高。湿法处理主要有酸溶法或直接电解法等，酸溶法处理主要存在回收成本高，工艺复杂，设备投资较大等问题。

发明内容

本发明的目的就是通过自主创新，提供一种对废旧干电池进行分解破碎根据干电池的特性，采用机械处理法，包括撕碎，破碎，筛分，磁选，风选，最终分别回收到金属铜锌，以及碳粉，塑料等。

为了解决上述问题，本发明通过以下方案来实现：一种锌锰废旧干电池产业化回收的方法，包括以下步骤：

1)，电池一级撕碎和二级撕碎；

2)，烘干、筛选，回收部分黑色碳粉末，磁选回收铁质金属；

3)，电池破碎碎片三级破碎；

4)，筛选回收剩余黑色粉末，风选分离塑料和锌锰金属粉末。

所述步骤1)中，先将废旧电池通过输送带进入第一撕碎机进行一级撕碎，撕碎后产生尺寸小于20mm的碎片占93％以上，通过筛网筛选出尺寸大于20mm的碎片，再进行撕碎，撕碎碎片均在20mm以下时，通过输送带进入第二撕碎机进行二级撕碎，二级撕碎后的碎片尺寸为15mm以下的占97.8％。

所述步骤2)中，烘干是先用输送带输送进自动烘烤设备，该烘烤设备有效挥发电解液，通过自制膜进行吸附回收电解液，烘烤后混合物含固率达到99％，再经过单层振动筛筛选，将筛下物打包，回收部分黑色碳粉末，筛上物经过输送带输送到磁选机回收铁质金属。

上述烘烤设备皮带速度为2.2m/h，烘烤后碎片混合物含固率为99％。

上述铁质金属分选率为99.4％以上。

所述步骤3)中，将步骤2)处理后所得到的剩余碎片用输送带输送到第三破碎机，进行三级破碎；步骤2)处理后的剩余碎片为塑料和金属粉末以及余下的黑色粉末，剩余碎片通过第三破碎机破碎后碎片的尺寸为8mm以下的占98％；

在撕碎的同时，往进行一级撕碎的第一撕碎机、二级撕碎第二撕碎机和三级破碎第三破碎机内都注入氮气。

所述步骤4)中，将剩余碎片经过振动筛筛选分离，分离出筛下物与筛上物，将筛下物打包，回收剩余黑色碳粉末，筛上物再进行风选，通过输送带输送筛上物进入风选机，随后风选分离出筛上物中的塑料，最后剩余锌锰金属粉末，通过螺杆输送机回收打包。

上述风选机的风选速率为3m/S，分离塑料的分选率为96％以上。

所述输送带为爬坡式裙带输送带。

本发明为机械式处理法，与现有技术相比，其优点为：

1、废旧电池回收过程中不产生三废，不会造成二次污染，全自动化流水线作业，工艺简单，生产成本低。

2、通过自制膜进行吸附回收，解决了汞易挥发难以控制等问题，确保各种有价成分回收率高。

附图说明

图1是本发明的工艺流程图；

图2是本发明的实施例整体示意图。

图中：1、废旧电池，2、爬坡式裙带输送带，3、第一撕碎机，4、烘干输送机，5、活性炭复合膜，6、单层振动筛，7、螺杆输送机，8、黑色碳粉末，9、铁质金属，10、磁选机，11、剩余黑色粉末，12、风选机，15、塑料，16、锌锰金属粉末，17、第二撕碎机，18、第三破碎机。

具体实施方式

以下是结合具体实施方式与附图说明对本发明做进一步的描述：

如图1所示，锌锰废旧干电池回收方法包括以下步骤：

1)，电池一级撕碎和二级撕碎；

2)，烘干、筛选，回收部分黑色碳粉末，磁选回收铁质金属；

3)，电池破碎碎片三级破碎；

4)，筛选回收剩余黑色粉末，风选分离塑料和锌锰金属粉末。

锌锰废旧干电池是从市场上收集各种废旧干电池，把收集来的废旧电池通过爬坡式裙带输送带到第一撕碎机，同时往第一撕碎机内注入氮气(起到保护作用)，第一撕碎机连接集尘机除尘；第一撕碎机第一次以最大破碎率破碎锌锰电池约1小时后，碎片尺寸小于20mm的碎片占93％以上，通过网筛筛选出破碎尺寸在20mm以上的碎片，第一撕碎机第二次破碎剩余碎片，直到破碎碎片的尺寸小于20mm，停止第一撕碎机。

用爬坡式裙带输送带运转带动一级破碎的碎片进入第二撕碎机，进行二级破碎，同时往第二撕碎机内注入氮气，第二撕碎机连接集尘机除尘；这次破碎碎片尺寸达到15mm以下的占97.8％，停止第二撕碎机，二级破碎完成。

用爬坡式裙带输送带运转带动碎片进入烘干输送机，保持皮带速度为2.2m/h，利用活性炭复合膜进行吸附回收电解液(除汞系统)，碎片混合物含固率达到99％后，通过螺杆输送机输送到单层振动筛筛选，单层振动筛下面套有包装袋，筛选出的部分黑色碳粉末往下漏，回收到黑色碳粉末打包。

单层振动筛筛选留下的筛上物用爬坡式裙带输送带运转带动碎片进入磁选机内，磁选机利用磁性吸附铁质金属，回收铁质金属。

现剩余碎片为塑料和金属粉末以及余下的黑色粉末，用输送带输送剩余碎片到第三破碎机，进行三级破碎，同时往第三破碎机内注入氮气，第三破碎机连接集尘机除尘；第三破碎机破碎剩余碎片直到碎片尺寸8mm以下占有98％，停止破碎，然后用输送带输送到单层振动筛，单层振动筛下面套有包装袋，筛选出的部分黑色碳粉末往下漏，回收到余下黑色碳粉末打包。

单层振动筛筛选留下的筛上物用输送带运转带动碎片进入风选机内，保持风选机运转风速达到3m/s，然后分离出塑料和锌锰金属粉末，回收塑料打包，最后剩下的几乎全是锌锰有价金属粉末，回收打包。

实施例一：第一步，取废旧干电池0.2吨，利用起动机将0.2吨的废旧电池放入输送带底端，开动爬坡式裙带输送带，将0.2吨的废旧电池输送进入第一撕碎机，同时往第一撕碎机内注入氮气(起到保护作用)，第一撕碎机还连接集尘机除尘；第一撕碎机第一次以最大破碎率破碎锌锰电池约1小时后，碎片尺寸小于20mm的碎片占93％以上，此时通过网筛筛选出破碎尺寸在20mm以上的碎片，20mm以下的碎片不破碎搁置一旁，第一撕碎机对20mm以上的碎片进行第二次破碎，直到破碎碎片的尺寸小于20mm，停止第一撕碎机，一级破碎完成，进入下一破碎机破碎。

第二步，打开第二撕碎机，用爬坡式裙带输送带运转带动一级破碎的碎片进入第二撕碎机内，进行二级破碎，同时往第二撕碎机内注入氮气(氮气保护作用)，第二撕碎机连接集尘机除尘；这次破碎碎片的尺寸达到15mm以下的占97.8％，停止第二撕碎机，二级破碎完成。

第三步，用爬坡式裙带输送带运转带动碎片进入烘干输送机，保持皮带速度为2.2m/h，利用活性炭复合膜进行吸附回收电解液(除汞系统)，碎片混合物含固率达到99％后，通过螺杆输送机输送到单层振动筛筛选，单层振动筛下面套有包装袋，筛选出的部分黑色碳粉末往下漏，回收到黑色碳粉末打包。

第四步，单层振动筛筛选留下的筛上物用爬坡式裙带输送带运转带动碎片进入磁选机内，磁选机利用磁性吸附铁质金属，回收铁质金属，分选率达99.4％以上。

第五步，现剩余碎片为塑料和金属粉末以及余下的黑色粉末，用输送带输送剩余碎片到第三破碎机，进行三级破碎，同时往第三破碎机内注入氮气，第三破碎机连接集尘机除尘；第三破碎机破碎剩余碎片直到碎片尺寸8mm以下占有98％，停止破碎，然后用输送带输送到单层振动筛，单层振动筛下面套有包装袋，筛选出的部分黑色碳粉末往下漏，回收到余下黑色碳粉末打包。

第六步，单层振动筛筛选留下的筛上物用输送带运转带动碎片进入风选机内，保持风选机运转风速达到3m/s，然后分离出塑料和锌锰金属粉末，回收塑料打包，其塑料的分选率达96％以上，最后剩下的几乎全是锌锰有价金属粉末，包装袋回收打包。

实施例二：取废旧电池0.15吨，利用起动机将0.15吨的废旧电池放入输送带底端，开动爬坡式裙带输送带，将0.15吨的废旧电池输送进入第一撕碎机，后续步骤同实施例一。

实施例三：本实施例与上述两实施例前三步相同，不同之处在于先采用风选机选出塑料，后再用磁选机选出金属；

第四步，用输送带输送剩余碎片到第三破碎机，进行三级破碎，同时往第三破碎机内注入氮气，第三破碎机连接集尘机除尘；第三破碎机破碎剩余碎片直到碎片尺寸8mm以下占有98％，停止破碎，然后用输送带输送到单层振动筛，单层振动筛筛选留下的筛上物用输送带运转带动碎片进入风选机内，保持风选机运转风速达到3m/s，分离出塑料，回收打包塑料。

第五步，用爬坡式裙带输送带运转带动碎片进入磁选机内，磁选机利用磁性吸附铁质金属，回收铁质金属，分选率达99.4％以上。

第六步，现剩余碎片为锌锰金属粉末以及余下的黑色粉末，然后用输送带输送到单层振动筛，单层振动筛下面套有包装袋，筛选出的部分黑色碳粉末往下漏，回收到余下黑色碳粉末打包，最后剩下的几乎全是锌锰有价金属粉末，包装袋回收打包。

实施例四：如图2所示，取废旧电池1，利用起动机将废旧电池1放入输送带底端，开动爬坡式裙带输送带2，将废旧电池1输送进入第一撕碎机3，同时往第一撕碎机3内注入氮气(起到保护作用)，进行破碎，待一级破碎完成后，再第二撕碎机17破碎，打开第二撕碎机17，用爬坡式裙带输送带2运转带动一级破碎的碎片进入第二撕碎机17内，进行二级破碎，同时往第二撕碎机17内注入氮气(氮气保护作用)，破碎完后，停止第二撕碎机，二级破碎完成。

用爬坡式裙带输送带2运转带动碎片进入烘干输送机4，保持皮带速度为2.2m/h，利用活性炭复合膜5进行吸附回收电解液(除汞系统)，通过螺杆输送机4输送到单层振动筛筛选，单层振动筛6筛选出黑色碳粉末8，通过螺杆输送机7到包装袋内，回收到黑色碳粉末8打包；

单层振动筛筛选留下的筛上物用爬坡式裙带输送带2运转带动碎片进入磁选机10内，磁选机10利用磁性吸附铁质金属9，回收铁质金属9；

现剩余碎片为塑料15和锌锰金属粉末16以及余下的剩余黑色粉末11，用爬坡式裙带输送带2输送剩余碎片到第三破碎机18，进行三级破碎，同时往第三破碎机18内注入氮气，第三破碎机18破碎剩余碎片直到碎片尺寸8mm以下占有98％，停止破碎，然后用爬坡式裙带输送带2输送到单层振动筛6，单层振动筛6下面套有包装袋，筛选出的部分剩余黑色粉末11往下漏，回收到余下的剩余黑色粉末11打包。

单层振动筛6筛选留下的筛上物用爬坡式裙带输送带2运转带动碎片进入风选机12内，保持风选机12运转风速达到3m/s，然后分离出塑料15和锌锰金属粉末16，回收塑料15打包，其塑料的分选率达96％以上，最后剩下的几乎全是锌锰金属粉末16，包装袋回收打包。

Claims (6)

1.一种锌锰废旧干电池产业化回收的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)，电池一级撕碎和二级撕碎；

2)，烘干、筛选，回收部分黑色碳粉末，磁选回收铁质金属；

3)，电池破碎碎片三级破碎；

4)，筛选回收剩余黑色粉末，风选分离塑料和锌锰金属粉末；

所述步骤1)中，先将废旧电池通过输送带进入第一撕碎机进行一级撕碎，撕碎后产生尺寸小于20mm的碎片占93％以上，通过筛网筛选出尺寸大于20mm的碎片，再进行撕碎，撕碎碎片均在20mm以下时，通过输送带进入第二撕碎机进行二级撕碎，二级撕碎后的碎片尺寸为15mm以下的占97.8％；

所述步骤2)中，烘干是先用输送带输送进自动烘烤设备，该烘烤设备有效挥发电解液，通过自制膜进行吸附回收电解液，烘烤后混合物含固率达到99％，再经过单层振动筛筛选，将筛下物打包，回收部分黑色碳粉末，筛上物经过输送带输送到磁选机回收铁质金属；

所述步骤3)中，将步骤2)处理后所得到的剩余碎片用输送带输送到第三破碎机，进行三级破碎；步骤2)处理后的剩余碎片为塑料和金属粉末以及余下的黑色粉末，剩余碎片通过第三破碎机破碎后碎片的尺寸为8mm以下的占98％；

所述步骤4)中，将剩余碎片经过振动筛筛选分离，分离出筛下物与筛上物，将筛下物打包，回收剩余黑色碳粉末，筛上物再进行风选，通过输送带输送筛上物进入风选机，随后风选分离出筛上物中的塑料，最后剩余锌锰金属粉末，通过螺杆输送机回收打包。

2.根据权利要求1所述的锌锰废旧干电池产业化回收的方法，其特征在于：上述烘烤设备皮带速度为2.2m/h，烘烤后碎片混合物含固率为99％。

3.根据权利要求1所述的锌锰废旧干电池产业化回收的方法，其特征在于：上述铁质金属分选率为99.4％以上。

4.根据权利要求1所述的锌锰废旧干电池产业化回收的方法，其特征在于：在撕碎的同时，进行一级撕碎的第一撕碎机、二级撕碎第二撕碎机和三级破碎第三破碎机内都注入氮气。

5.根据权利要求1所述的锌锰废旧干电池产业化回收的方法，其特征在于：上述风选机的风选速率为3m/s，分离塑料的分选率为96％以上。

6.根据权利要求1所述的锌锰废旧干电池产业化回收的方法，其特征在于：所述输送带为爬坡式裙带输送带。