CN102615095A - 废铅酸蓄电池自动破碎分选系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种废铅酸蓄电池自动破碎分选系统及方法，属废铅酸蓄电池回收处理领域。该系统包括：切割加料子系统、破碎子系统、分选子系统和压滤脱硫子系统；切割加料子系统的出料端依次与破碎子系统、分选子系统和压滤脱硫子系统连接；破碎子系统包括：一级高速旋转厚刀片破碎机、破碎机水泵、一级输送器、二级高速旋转薄刀片破碎机和二级输送器。通过各系统相互配合，实现对电池以及其上隔板、各种轻重质塑料进行准确分选，避免后续进行处理时能耗大以及污染环境。
Description
技术领域
本发明涉及废铅酸蓄电池破碎分选领域，尤其涉及一种废铅酸蓄电池自动破碎分选系统及方法。
背景技术
铅酸蓄电池应用领域非常广，目前广泛应用于汽车、摩托车、拖拉机、农用车、内燃机车、电力机车、铁路客车、舰船、坦克、电信、移动通讯、电力、银行、医院、商场、UPS、应急灯、精密仪器、电动自行车、电动摩托车、高尔夫车、电动滑板车、叉车、电瓶车、工程车、矿灯、电动汽车、电动三轮车、航标灯、煤矿防爆车辆、潜艇、电动工具、电动玩具、以及太阳能与风能离网系统等众多领域，铅酸蓄电池由于具有巨大的成本和资源优势，特别是可以回收再利用，在这些领域难以被新型电池如锂离子电池、镍氢电池等类型电池所取代。
国家环保部2010年1月开始实施的《清洁生产标准废铅酸蓄电池铅回收业》(HJ510-2009)规定，我国铅回收业达到国际和国内清洁生产先进水平的企业必须采用自动破碎分选系统，达到国内清洁生产基本水平的企业必须采用机械破碎分选。但是目前我国从事废旧铅酸蓄电池破碎再生冶炼的企业有300多家，绝大多数都采用人工拆解电池，人工直接用斧头或锯子破碎废旧电池，含铅的硫酸水溶液四溅，铅膏、铅泥、铅板栅、铅零件导致的铅尘污染非常严重，再生铅熔炼时排放SO2气体超标非常严重，再生铅熔炼时排放SO2气体超标非常严重，远远达不到国家环境保护部2010年3月开始实施的《废铅酸蓄电池处理污染控制技术规范》(HJ519-2009)标准要求。近几年来，只有少数几个再生铅企业开始引进意大利的破碎分选设备，多年以前也只有一两家企业引进过美国的破碎分选设备，国内的破碎分选设备则是以发明专利“废铅酸蓄电池破碎分选机及分选方法”(申请号201010291828.9，申请公布号CN101979165A)及实用新型专利“废铅酸蓄电池破碎分选机”(专利号ZL201020542024.7授权公布号CN201848422U)为代表。无论国外还是国内的废铅酸蓄电池破碎分选设备，经我国再生铅行业生产实践证明普遍存在以下缺点：
(1)只能分选PP塑料，国内设备最多能分选PP塑料和ABS塑料两种，而实际塑料有五种：ABS、PPE、PP、PE、AS，国内外设备都无法分选废铅酸蓄电池的五种主要塑料；(2)难彻底将与蓄电池槽盖材质相近的隔板、橡胶、树脂、纤维等槽盖塑料有效地分离，导致塑料再生利用价值低；(3)铅泥和其它组分分离不彻底，导致铅板栅、铅零件等铅金属铅有部分铅膏而需要高温还原熔炼。此外，还导致塑料和隔板碎片上粘有太多铅泥还需要另外用循环水池再处理，最终导致能耗的增大以及对环境的二次污染。
发明内容
本发明实施方式提供一种废铅酸蓄电池自动破碎分选系统及方法，可以解决目前用于废铅酸蓄电池的分选机不能有效分选电池上的塑料、隔板等部件，导致后续处理时造成能耗大及环境污染的问题。
为解决上述问题本发明提供的技术方案如下：
本发明实施方式提供一种废铅酸蓄电池自动破碎分选系统，包括：
切割加料子系统、破碎子系统、分选子系统和压滤脱硫子系统；其中，
所述切割加料子系统的出料端依次与破碎子系统、分选子系统和压滤脱硫子系统连接；
所述破碎子系统包括：一级高速旋转厚刀片破碎机、破碎机水泵、一级输送器、二级高速旋转薄刀片破碎机和二级输送器；其中，
所述一级高速旋转厚刀片破碎机的出料端经一级输送器与所述二级高速旋转薄刀片破碎机连接；所述二级高速旋转薄刀片破碎机的出料端与所述二级输送器连接，所述二级输送器设有连接所述分选子系统的出料端；
所述破碎机水泵的进水端经管路与废水池连接，破碎机水泵的出水端经管路分别连接至一级高速旋转厚刀片破碎机与二级高速旋转薄刀片破碎机内，一级高速旋转厚刀片破碎机与二级高速旋转薄刀片破碎机的出水口经管路回连至所述废水池。
本发明实施方式还提供一种废铅酸蓄电池自动破碎分选方法，采用本发明实施例提供的分选系统，该方法包括：
将废铅酸蓄电池装入所述分选系统的切割加料子系统，对废铅酸蓄电池切割后的出料输出至所述分选系统的破碎子系统；
在所述破碎子系统中经一级高速旋转厚刀片破碎机和二级高速旋转薄刀片破碎机和进行两级破碎后，出料输出至所述分选子系统进行分选；
在所述分选子系统中，出料在所述铅板栅铅零件铅膏分选机中分选为铅板栅、铅零件、铅膏和轻重碎料后输出；
所述轻重碎料进入所述轻重碎料分选器分选成轻质碎料和重质碎料后分别输出至所述轻质碎料分选输送器和重质碎料分选输送器；
轻质碎料经所述轻质碎料分选输送器分选后分离出PE隔板和PP隔板等一般固体废物与塑料，分离出的塑料进入所述塑料分选器分离成PPE塑料、PP塑料与PE塑料；
重质碎料经重质碎料分选输送器分选后分离出环氧树脂、橡胶、纤维、PVC隔板等一般固体废物，以及分离出ABS塑料、AS塑料；重质碎料分选输送器将重质碎料上的细铅泥颗粒输出至细铅泥储存池；
所述铅板栅铅零件铅膏分选机分离出的铅膏以及细铅泥储存池的细铅泥颗粒均输出至所述压滤脱硫子系统进行压滤脱硫。
由上述提供的技术方案可以看出，本发明实施方式提供的系统，通过切割加料子系统、破碎子系统、分选子系统和压滤脱硫子系统相互配合，并在破碎子系统中设置一级高速旋转厚刀片破碎机和二级高速旋转薄刀片破碎机形成两级破碎，保证了进入分选子系统物料的粒度小；通过分选子系统实现对废铅酸蓄电池以及其上的隔板、各种轻重质塑料进行准确分选，避免了后续对废铅酸蓄电池破碎后的物料进行处理时，能耗大以及易污染环境的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
图1为本发明实施例提供的系统结构示意图；
图2为本发明实施例提供的系统各部件连接关系框图；
图3为本发明实施例提供的方法流程图；
图1中各标号对应的部件名称为：1-进料仓；2-除铁器；3-切割器；4-输送带；5-破碎机水泵；6-一级高速旋转厚刀片破碎机；7-分选机水泵；8-一级输送器；9-二级高速旋转薄刀片破碎机；10-二级输送器；11-铅膏储存槽；12-铅板栅铅零件铅膏分选机；13-铅板栅输出器；14-铅零件输出器；15-铅泥拉网；16-轻重碎料分选器；17-重质碎料分选输送器；18-轻质碎料分选输送器；19-压滤机；20-刷洗用水泵；21-铅膏输送泵；22-二级脱硫循环池。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
下面对本发明实施例作进一步地详细描述。
本发明实施例提供一种废铅酸蓄电池自动破碎分选系统，可用于对回收利用废铅酸蓄电池的前处理中，如图1、2所示，该分选系统包括：切割加料子系统、破碎子系统、分选子系统和压滤脱硫子系统；
其中，切割加料子系统的出料端依次与破碎子系统、分选子系统和压滤脱硫子系统连接；
破碎子系统包括：一级高速旋转厚刀片破碎机、破碎机水泵、一级输送器、二级高速旋转薄刀片破碎机和二级输送器；其中，一级高速旋转厚刀片破碎机的出料端经一级输送器与二级高速旋转薄刀片破碎机连接；二级高速旋转薄刀片破碎机的出料端与二级输送器连接，二级输送器设有连接分选子系统的出料端；
破碎机水泵的进水端经管路与废水池连接，破碎机水泵的出水端经管路分别连接至一级高速旋转厚刀片破碎机与二级高速旋转薄刀片破碎机内，一级高速旋转厚刀片破碎机与二级高速旋转薄刀片破碎机的出水口经管路回连至所述废水池。
上述破碎子系统中，采用破碎机水泵采用密闭循环方式可有效节约利用水资源，从而是废水利用率达到100％。实际中，废水池可利用压滤脱硫子系统的二级脱硫循环池，由于废水有一定酸度，破碎机水泵可以采用不锈钢耐酸自吸泵，将破碎机水泵设置在压滤脱硫子系统的二级脱硫循环池附件，破碎机水泵的驱动电机的功率可以根据流量和扬程需要确定，破碎机水泵的进水端用耐酸塑料管连接二级脱硫循环池中废水作为给水源，破碎机水泵的出水端用不锈钢管引入到破碎机的机箱中(即一级高速旋转厚刀片破碎机与二级高速旋转薄刀片破碎机的机箱中)，高速旋转刀片在破碎电瓶时因磨擦产生热量长时间工作会使刀片损伤，而废水的注入可降低温度保护刀片，同时经破碎后的物料在以水为介质条件下容易经输送器进入分选子系统。
上述分选系统中，破碎子系统的一级高速旋转厚刀片破碎机包括：不锈钢箱体、主传动轴、驱动装置和多个永磁合金厚刀片；
其中，不锈钢箱体上设有进料口和出料口，不锈钢箱体内设有内衬板，不锈钢箱体外面设有网格状加强筋；通过内衬板和网格状加强筋的双重防护作用，在破碎过程中，更好的保护了不锈钢箱体在物料撞击下不易变形。
主传动轴设置在不锈钢箱体内，驱动装置的动力输出轴与所述主传动轴连接，所述主传动轴上固定排列设置多个永磁合金厚刀片，厚刀片的厚度为：20～35mm。
上述一级高速旋转厚刀片破碎机中，主传动轴上固定排列设置多个永磁合金厚刀片可以是：在主传动轴上等距固定数个圆形轮片，轮片四周等距打孔，孔与孔之间用轴销连接刀片套在轴销上，刀片与刀片间用轴套固定。
该一级高速旋转厚刀片破碎机的刀片旋转速度为600～2600转/分，破碎物料的颗粒直径为45～55mm。
上述分选系统中，破碎子系统的二级高速旋转薄刀片破碎机包括：不锈钢箱体、主传动轴、驱动装置和多个永磁合金薄刀片；
其中，不锈钢箱体上设有进料口和出料口，不锈钢箱体内设有内衬板，不锈钢箱体外面设有网格状加强筋；
主传动轴设置在不锈钢箱体内，驱动装置的动力输出轴与所述主传动轴连接，所述主传动轴上固定排列设置多个永磁合金薄刀片，薄刀片的厚度为：5～20mm。
上述二级高速旋转薄刀片破碎机中，主传动轴上固定排列设置多个永磁合金厚刀片可以是：在主传动轴上等距固定数个圆形轮片，轮片四周等距打孔，孔与孔之间用轴销连接刀片套在轴销上，刀片与刀片间用轴套固定。
该二级高速旋转薄刀片破碎机的刀片旋转速度为800～3000转/分，破碎物料的颗粒直径为30～45mm。
上述破碎子系统的各破碎机也可以采用现有的破碎机，只要满足上述破碎要求按上述连接关系组成二级破碎即可。
上述分选系统中，切割加料子系统包括：切割器、进料仓和输送带；
其中，切割器设置在所述进料仓之前，与进料仓连接；进料仓的出料端与输送带连接，所述输送带设有连接所述破碎子系统的出料端；
或
切割器设置在所述进料仓之后，进料仓与切割器连接；切割器的出料端与输送带连接，所述输送带设有连接所述破碎子系统的出料端；
或
切割器与进料仓平行设置，分别与输送带连接，输送带设有连接所述破碎子系统的出料端。
上述切割器可由支架、液压顶缸、密封罩、刀片和推进器构成，切割器的工作原理为先将大规格电瓶利用液压顶缸固定，刀片切割后推进器将碎块推入次级输送带后进入主输送带。切割器可采用现有的切割金属的设备。
上述切割加料子系统中还可以包括：除铁器，使切割加料子系统具有除铁功能，从而可以保护后续破碎子系统中破碎机中的刀片不被坚硬的金属撞击后损伤，除铁器可采用高强磁铁装置；除铁器设置在进料仓外面或切割器外面，可在进料仓下部四周增加高强度磁铁作为除铁器，若废旧电池中有铁块则经过出口处被卡住输送停止向下一级输送；或者除铁器可以分别设置在进料仓外面或切割器外面。
上述切割加料子系统具体可采用以下几种结构形式：
第一种，包括：进料仓、除铁器和输送带；其中，进料仓经除铁器与输送带连接，所述输送带设有连接所述破碎子系统的出料端；
第二种，包括：除铁器、进料仓和输送带；其中，除铁器经所述进料仓与输送带连接，所述输送带设有连接所述破碎子系统的出料端；
第三种包括：进料仓、除铁器和输送带；其中，进料仓与输送带连接，所述输送带设有连接所述破碎子系统的出料端，所述除铁器附着设置在所述进料仓外面。
上述切割加料子系统中的除铁器可采用高强磁铁装置，将废蓄电池内含有铁块的假冒伪劣电池牢固地吸在除铁器内，阻止含铁块废电池进入后续破碎子系统。
上述切割加料子系统还包括：切割器，设置在进料仓之前或之后，与进料仓连接。通过切割器可以将体积较大的废铅酸蓄电池切割为小块后再进行后续分选。在设置切割器的基础上，也可以同时设置第二除铁器和第二输送带，从而使切割器与第二除铁器和第二输送带连接成的另一条进料通路平行于进料仓所在的通路，实现对体积较大的废铅酸蓄电池切割除铁后进行进料，第二输送带的出料端可以连接到输送带上；进一步的，第二除铁器也可以采用高强磁铁装置，可以设置在切割器之前或之后，也可以附着设置在切割器外面，只要保证能吸除废铅酸蓄电池中可能含有的铁即可。
上述切割加料子系统的各装置也均可以采用现有的设备(如现有的进料仓、除铁器切割器和输送带)，只要各设备满足上述要求，并按上述连接关系组成切割加料子系统即可。
上述分选系统中，分选子系统包括：铅板栅铅零件铅膏分选机、铅板栅输出器、铅零件输出器、铅泥拉网、轻重碎料分选器、轻质碎料分选输送器、塑料分选器、重质碎料分选输送器和细铅泥储存池；
其中，铅板栅铅零件铅膏分选机的进料端与破碎子系统的出料端连接，铅板栅铅零件铅膏分选机的铅板栅出料端与铅板栅输出器连接，铅板栅铅零件铅膏分选机的铅零件出料端与铅零件输出器连接，铅板栅铅零件铅膏分选机的铅膏出料端经所述铅泥拉网与所述压滤脱硫子系统的进料端连接；
铅板栅铅零件铅膏分选机的轻重碎料出料端与轻重碎料分选器的进料端连接；
轻重碎料分选器的轻质碎料出料端与轻质碎料分选输送器连接，轻质碎料分选输送器设有轻质隔板出料端和轻质塑料出料端，轻质碎料分选输送器的轻质塑料出料端与所述轻质塑料分选器的进料端连接；
轻重碎料分选器的重质碎料出料端与所述重质碎料分选输送器连接，重质碎料分选输送器设有重质隔板出料端、重质塑料出料端和细铅泥出料端，细铅泥出料端与所述细铅泥储存池连接，细铅泥储存池上设有连接压滤脱硫子系统的细铅泥输出口。
上述分选子系统中，铅板栅铅零件铅膏分选机由圆形不锈钢筒体、目数不同的多个不锈钢网筛、支架、减速机、托轮和齿轮构成；其中，目数不同的多个不锈钢网筛设置在圆形不锈钢筒体内，圆形不锈钢筒体水平放置在托轮上，托轮设置在支架上，齿轮镶套装在圆形不锈钢筒体一端的外侧，齿轮与减速机连接，减速机转速为10～30转/分。
上述铅板栅铅零件铅膏分选机的圆形不锈钢筒体外面可以设置外罩，起到防护和美观的双重作用。
上述的铅板栅铅零件铅膏分选机可实现将从破碎机中过来的含水混合物料在圆形滚筒旋转过程中利用离心力作用辅以多点高压喷水使颗粒较粗铅泥从目数不同的不锈钢网筛中分离出来。
上述分选子系统中轻重碎料分选器可采用现有的轻重碎料分选器；轻质碎料分选输送器可采用现有的轻质碎料分选器；塑料分选器可采用现有的塑料分选器。
上述分选子系统中的各分选机也可以采用现有的分选机，只要各选机能完成上述分选要求，并按上述连接关系构成多级分选，满足分选要求即可。
上述分选系统中，压滤脱硫子系统包括：铅膏储存池、二级脱硫循环池、压滤机、硫酸铵储存罐和过滤器；
其中，铅膏储存池的出料口与所述二级脱硫循环池连接，二级脱硫循环池的出料口与所述压滤机连接；
压滤机设有铅膏饼出口和硫酸铵出口，所述硫酸铵出口依次与所述硫酸铵储存罐和过滤器连接。
上述分选系统中，压滤脱硫子系统还包括：铅膏输送泵和刷洗用水泵；
其中，铅膏输送泵设置在所述铅膏储存池的出料口与所述二级脱硫循环池连接的通路上；
刷洗用水泵与分选子系统的各部分连接，刷洗用水泵用于刷洗分选子系统的各分选器。
如图3所示，本发明实施例还提供一种废铅酸蓄电池自动破碎分选方法，采用上述给出的分选系统，该方法包括以下步骤：
将废铅酸蓄电池装入所述分选系统的切割加料子系统，对废铅酸蓄电池切割并除铁后出料输出至所述分选系统的破碎子系统；
在所述破碎子系统中经一级高速旋转厚刀片破碎机和二级高速旋转薄刀片破碎机和进行两级破碎后，出料输出至所述分选子系统进行分选；
在所述分选子系统中，出料在所述铅板栅铅零件铅膏分选机中分选为铅板栅、铅零件、铅膏和轻重碎料后输出；
所述轻重碎料进入所述轻重碎料分选器分选成轻质碎料和重质碎料后分别输出至所述轻质碎料分选输送器和重质碎料分选输送器；
轻质碎料经所述轻质碎料分选输送器分选后分离出PE隔板和PP隔板等一般固体废物与塑料，分离出的塑料进入所述塑料分选器分离成PPE塑料、PP塑料与PE塑料；
重质碎料经重质碎料分选输送器分选后分离出环氧树脂、橡胶、纤维、PVC隔板等一般固体废物，以及分离出ABS塑料、AS塑料；重质碎料分选输送器将重质碎料上的细铅泥颗粒输出至细铅泥储存池；
所述铅板栅铅零件铅膏分选机分离出的铅膏以及细铅泥储存池的细铅泥颗粒均输出至所述压滤脱硫子系统进行压滤脱硫。
上述分选系统及分选方法，适用于对多种领域回收的废旧铅酸蓄电池进行处理，下面结合具体实施例对上述分选系统及利用该分选系统对回收的废铅酸蓄电池进行分选的方法对本发明作进一步说明。
上述分选系统主要由切割加料子系统、破碎子系统、分选子系统和压滤脱硫子系统几部分连接构成；其中，
切割加料子系统由进料仓、除铁器和输送带连接而成，除铁器可采用高强磁铁装置，除铁器可设置在进料仓之前或之后，也可以附着在进料仓外面；进一步的切割加料子系统还可以设置由切割器、第二除铁器和第二输送带连接形成的大体积废铅酸蓄电池的进料通路。
破碎子系统由一级高速旋转厚刀片破碎机、一级输送器、二级高速旋转薄刀片破碎机和二级输送器连接构成，二级输送器设有连接分选子系统的出料端。
分选子系统由铅板栅铅零件铅膏分选机、铅板栅输出器、铅零件输出器、铅泥拉网、轻重碎料分选器、轻质碎料分选输送器、塑料分选器、重质碎料分选输送器和细铅泥储存池连接构成；其中，
铅板栅铅零件铅膏分选机的进料端与破碎子系统的出料端连接，铅板栅铅零件铅膏分选机的铅板栅出料端与铅板栅输出器连接，铅板栅铅零件铅膏分选机的铅零件出料端与铅零件输出器连接，铅板栅铅零件铅膏分选机的铅膏出料端经所述铅泥拉网与所述压滤脱硫子系统的进料端连接；
铅板栅铅零件铅膏分选机的轻重碎料出料端与轻重碎料分选器的进料端连接；
轻重碎料分选器的轻质碎料出料端与轻质碎料分选输送器连接，轻质碎料分选输送器设有轻质隔板出料端和轻质塑料出料端，轻质碎料分选输送器的轻质塑料出料端与所述轻质塑料分选器的进料端连接；
轻重碎料分选器的重质碎料出料端与所述重质碎料分选输送器连接，重质碎料分选输送器设有重质隔板出料端、重质塑料出料端和细铅泥出料端，细铅泥出料端与所述细铅泥储存池连接，细铅泥储存池上设有连接压滤脱硫子系统的细铅泥输出口。
压滤脱硫子系统由铅膏储存池、二级脱硫循环池、压滤机、硫酸铵储存罐和过滤器连接构成；其中，铅膏储存池的出料口与所述二级脱硫循环池连接，二级脱硫循环池的出料口与所述压滤机连接；
压滤机设有铅膏饼出口和硫酸铵出口，所述硫酸铵出口依次与所述硫酸铵储存罐和过滤器连接。
上述分选系统中，破碎子系统的一级高速旋转厚刀片破碎机，主要由特种钢刀片、缓冲衬板、物质壳体和传动装置构成；该一级高速旋转厚刀片破碎机的刀片旋转速度为600～2600转/分，破碎物料的颗粒直径为45～55mm；二级高速旋转薄刀片破碎机主要由锋利的特种钢薄刀片、缓冲衬板、物质壳体和传动装置构成；该二级高速旋转薄刀片破碎机的刀片旋转速度为800～3000转/分，破碎物料的颗粒直径为30～45mm，破碎的更均匀，有利于下一步的分选干净和彻底，使塑料、隔板、橡胶、树脂、纤维等含铅量可以降低至90ppm以下。通过该二级高速旋转薄刀片破碎机利用锋利的特种钢薄刀片可以将管式电池中的涤纶纤维排管切断和粉碎，也可以将玻璃纤维隔板(AGM)粉碎，同时还可以将胶体电池中的胶状物粉碎，可以防止该类物料在下一步分选时堵塞过滤网。
上述分选系统的分选子系统中，各分选器采用的分选原理为浮力分选，不同于国内外常用的水力分选。利用反复冲洗铅膏及碎片物料的硫酸浓度不断增大的酸溶液调节分选系统各分选器的分选液密度，根据各类塑料，各类隔板、橡胶、树脂、纤维等的密度不同，彻底将各类碎片物料分开。同时利用与槽盖塑料同材料的隔板因为多孔结构及掺杂而导致密度较低，可以将同质隔板优先分离出来。不断提高分选液的密度可以先后分别将下列破片物料分离出来：①分选液密度为1.00时：PP隔板与PE隔板；②分选液密度为1.00时：PPE塑料与PP塑料；③分选液密度为1.00时：PE塑料；④分选液密度为1.05时：ABS塑料、AS塑料；⑤分选液密度为1.30时：PVC隔板、环氧树脂、橡胶、涤纶纤维、玻璃纤维。
该分选子系统通过设置铅板栅铅零件铅膏分选机、铅板栅输出器、铅零件输出器、铅泥拉网、轻重碎料分选器、轻质碎料分选输送器、塑料分选器、重质碎料分选输送器和细铅泥储存池有机配合，可有效的分选出破碎子系统存储后的各种重量、性质不同的物料，保证了进入后续处理的物料不会在处理过程中污染环境。
上述分选系统的压滤脱硫子系统中，二级脱硫循环池由两个池子构成：包括①一级碳酸铵脱硫池；②二级碳酸氢铵脱硫池(也可以是脱硫罐)；废硫酸铅膏及铅泥从铅膏储存槽和细铅泥储存池进入一级脱硫沉淀池循环，在一级脱硫沉淀池加入一定量的碳酸铵发生如下化学反应：
(NH4)2CO3+H2SO4＝(NH4)2SO4+CO2↑+H2O
(NH4)2CO3+PbSO4＝PbCO3↓+(NH4)2SO4
经过一级脱硫沉淀池后进入二级脱硫沉淀池，在二级脱硫沉淀池中加入一定量的碳酸氢铵发生如下化学反应：
2NH4HCO3+H2SO4＝(NH4)2SO4+2CO2↑+2H2O
2NH4HCO3+PbSO4＝PbCO3↓+(NH4)2SO4+CO2↑+H2O
经过二级脱硫循环池后废硫酸与铅膏铅泥脱硫很彻底很干净，铅膏中的PbSO4转化为PbCO3与PbO、PbO2等铅膏铅泥经压滤形成含水量小于20％的铅膏饼。此外，因为PbCO3的热分解温度只有315℃，而PbSO4的热分解温度为1000℃，此种方法脱硫还可以大幅降低铅膏饼进入下阶段的熔炼温度，节能效果突出。上述二级脱硫循环池也可以采用一级脱硫池中加入碳酸氢铵，二级脱硫池中加入碳酸铵，或者用一个池子同时加入碳酸铵和碳酸氢铵进行脱硫。
处理废铅酸蓄电池的过程为：
将废旧蓄电池分类整理；
对长度80cm以下的铅酸蓄电池(即小型和/或中型废铅酸蓄电池)，可直接装入切割加料子系统的进料仓1，经过除铁器2后通过输送带到达破碎子系统；
对长度80cm以上的铅酸蓄电池(即大型废铅酸蓄电池)分别经过切割器3切割和第二除铁器2除铁后再通过第二输送带4输送到达破碎子系统；
切割加料子系统输出的物料(小型和/或中型废铅酸蓄电池或切割后的大型废铅酸蓄电池)进入破碎子系统的一级高速旋转厚刀片破碎机6；一级高速旋转厚刀片破碎机6后面设有一级输送器8，经过一级输送器8到达二级高速旋转薄刀片破碎机9；二级高速旋转薄刀片破碎机9继续破碎后经过二级输送器10输出破碎后物料进入分选子系统；
破碎后物料进入分选子系统的铅板栅铅零件铅膏分选机12进行分选，将分离后的铅板栅从铅板栅输出器13输出，铅零件从铅零件输出器14输出，铅膏则进入压滤脱硫子系统的铅膏储存槽11，余下的各类碎片进入塑料、隔板、橡胶、树脂、纤维、细铅泥颗粒等轻重碎料分选器16；经过轻质碎料分选器18后分离出PE隔板和PP隔板等一般固体废物，还可以分离出PE塑料、PP塑料与PPE塑料；经过重质碎料分选器17后分离出环氧树脂、橡胶、纤维、PVC隔板等一般固体废物，还可分离出ABS塑料与AS塑料；重质碎料上的细铅泥颗粒经过细铅泥储存池后送回压滤脱硫子系统的二级脱硫循环池22；
压滤脱硫子系统的铅膏储存槽11中的铅膏以铅泥浆形式进入二级脱硫循环池22进行脱硫化学反应后经过压滤机19压滤，铅膏以含水量小于20％的铅饼形成中间产品；压滤后的硫酸铵溶液经过后继的硫酸铵储存罐，再经过滤器后以液态硫酸铵形成产品或中间产品，至此通过本发明实施例的分选系统对废旧铅酸蓄电池进行处理的过程结束。
上述分选系统具有下述优点：
1)在切割加料子系统中设置切割器，可对长度在80cm以上的大型和特大型废铅酸蓄电池进行自动切割，解决了目前的废铅酸蓄电池破碎分选机不能处理长度大于80cm的大型通讯蓄电池的问题。
2)在切割加料子系统中设置高强磁铁装置作为除铁器，可以将内有铁块的假冒伪劣电池牢固地吸在除铁器内，可以阻止含铁块的废蓄电池进入破碎机，既保护了破碎机，又消除了铁杂质(铅酸蓄电池内的铁杂质是有害物质，其含量要严格控制)对再生铅合金的危害。
3)在破碎子系统中采用高速旋转刀片式破碎，既不同于国外的锤击式破碎，也不同于国内的鳄式破碎，使得破碎率达到100％；破碎生产效率很高，可以达到20～40吨/小时。
特别是破碎子系统中采用一级高速旋转(600～2600转/分钟)厚刀片破碎和二级高速旋转(800～3000转/分钟)薄刀片破碎，一级破碎后物料碎片颗粒直径可以控制在45～55mm范围内，二级破碎后物料碎片颗粒直径可以控制在30～45mm范围内，而30～45mm的颗粒直径是最佳分选范围直径，大大提高了分选效率，既可以有效的实现铅板栅与铅零件的分选，又可以使铅板栅上的铅膏彻底脱离，还可以使轻重碎料(塑料、隔板、橡胶、树脂、纤维等)中不会夹有铅板栅或铅零件，同时还有利于塑料、隔板、橡胶、树脂、纤维等分离效率的提高。
并且，在破碎子系统中采用二级高速旋转薄刀片由锋利的特种钢构成，这样既可以将管式电池中的涤纶纤维排管切断和粉碎，也可以将玻璃纤维隔板(AGM)粉碎，有效的消除了涤纶纤维和玻璃纤维等物料引起的过滤网堵塞现象，解决了管式电池和胶体电池等引起的堵塞分选器的问题，不再像国内外废铅酸蓄电池破碎分选机要求事先人工分类挑选出管式电池、胶体电池经过专门的人工破碎预处理后才能再进入破碎分选机处理，大大提高了生产效率，真正实现了所有不同种类废铅酸蓄电池的全自动化破碎分选。
4)在分选子系统中采用浮力分选，根据破碎物料的密度不同，通过改变浮力分选溶液的密度将各类塑料、各类隔板、橡胶、树脂、纤维等有效分离，调节水溶液密度用的废酸循环液，因为废铅酸蓄电池中废酸的不断积累并反复冲洗铅板栅、铅零件、铅膏、铅泥、塑料、隔板等物料之后废酸循环液的密度不断增大，采用高密度的废酸循环液来调节浮力分选溶液的密度，可以有效的分离出ABS、PPE、PP、PE、AS等不同密度的塑料，极大的提高了上述塑料的再生利用价值，为再生铅企业创造更好的经济效益。克服了目前国外破碎分选机只能分离出PP一种塑料和国内分选机最多能分离出PP和ABS两种塑料，本发明可以分离出多种塑料，更进一步提高了废铅酸蓄电中再生塑料的利用价值。
5)在压滤脱硫子系统中采用二级脱硫循环池进行高效脱硫，一级和二级分别采用价廉物美的碳酸铵和碳酸氢铵进行脱硫，不仅可以使所有废酸溶液和含硫酸铅的铅膏铅泥进行充分脱硫反应，而且可以生产附加值很高，市场很好的硫酸铵产品，硫酸铵既可以作为液态产品出售，也可以经过浓缩结晶为颗粒状硫酸铵。硫酸铵作为农业用肥料应用广泛，硫酸铵的价值和市场优于硫酸钠。本发明的脱硫工艺可以代替国外破碎分选设备采用加入高价格的碳酸钠来结晶生产低价格、市场较差的硫酸钠工艺。因此我国再生铅行业引进国外通过加碳酸钠来脱硫并生产硫酸钠的企业在这方面是没有经济效益的，应用此国外加碳酸钠脱硫工艺的企业的积极性不高。而国内的破碎分选设备通过加入一定量的Ca(OH)2(氢氧化钙)来进行脱硫和固硫，生产实践证明这种脱硫和固硫工艺的效果较差，因为硫酸铅和氢氧化钙的反应较难发生，加入Ca(OH)2(氢氧化钙)对废硫酸有一定的脱硫作用，而对铅膏铅泥中大量存在的PbSO4(硫酸铅)的脱硫效果不明显。国内破碎分选设备这种通过Ca(OH)2(氢氧化钙)来脱硫、通过CaSO4和CaS来固硫造渣的作用不明显，直接的后果是导致铅膏铅泥熔炼时通过烟气排放时SO2容易超标排放，SO2的超标排放易引起酸雨，对人、动物、植物危害极大。因此，本发明既解决了国外脱硫工艺的经济效益问题，又解决了国内脱硫工艺容易SO2超标排放的问题。本发明的脱硫工艺带来了明显的经济效益和环境效益。
综上所述，本发明实施例提供的分选系统具有：(1)工序简单，生产线短，厂建地面积小，设备投入小，基建投入小，设备维护方便；(2)废铅酸蓄电池上料安全，不存在带酸电池滑落的安全隐患，上料的高度合理，设备能耗小；(3)可以破碎长度大于80cm的大型和特大型蓄电池；(4)可以阻止含铁的蓄电池进入破碎分选系统；(5)可以破碎涤纶纤维排管的管式蓄电池；(6)可以破碎带胶状物的胶体蓄电池；(7)实行二级破碎可以使物料碎片的颗粒直径严格控制在最佳分选范围；(8)破碎率达100％，破碎分选的生产效率可达20-40T/h；(9)可以有效分选ABS、PPE、PP、PE、AS等多种塑料，并使这些塑料含铅量在90ppm以下；(10)可以有效分选各类塑料、各类隔板、橡胶、树脂、纤维等、并使该类物料上含铅量在90ppm以下；(11)可以有效分选铅板栅和铅零件，使铅板栅和铅零件上得铅膏彻底清除，从而铅板栅和铅零件无需高温熔炼，只需低温溶化后直接配制蓄电池板栅用铅合金；(12)可以使废酸和铅膏铅泥能够彻底脱硫，实现SO2的达标排放，同时又实现废水循环利用零排放，脱硫工艺能真正产生明显的经济效益和环保效益等优点。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种废铅酸蓄电池自动破碎分选系统，其特征在于，包括：
切割加料子系统、破碎子系统、分选子系统和压滤脱硫子系统；其中，
所述切割加料子系统的出料端依次与破碎子系统、分选子系统和压滤脱硫子系统连接；
所述破碎子系统包括：一级高速旋转厚刀片破碎机、破碎机水泵、一级输送器、二级高速旋转薄刀片破碎机和二级输送器；其中，
所述一级高速旋转厚刀片破碎机的出料端经一级输送器与所述二级高速旋转薄刀片破碎机连接；所述二级高速旋转薄刀片破碎机的出料端与所述二级输送器连接，所述二级输送器设有连接所述分选子系统的出料端；
所述破碎机水泵的进水端经管路与废水池连接，破碎机水泵的出水端经管路分别连接至一级高速旋转厚刀片破碎机与二级高速旋转薄刀片破碎机内，一级高速旋转厚刀片破碎机与二级高速旋转薄刀片破碎机的出水口经管路回连至所述废水池。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述破碎子系统的一级高速旋转厚刀片破碎机包括：不锈钢箱体、主传动轴、驱动装置和多个永磁合金厚刀片；其中，
所述不锈钢箱体上设有进料口和出料口，不锈钢箱体内设有内衬板，不锈钢箱体外面设有网格状加强筋；
所述主传动轴设置在所述不锈钢箱体内，驱动装置的动力输出轴与所述主传动轴连接，所述主传动轴上固定排列设置多个永磁合金厚刀片；
所述破碎子系统的二级高速旋转薄刀片破碎机包括：不锈钢箱体、主传动轴、驱动装置和多个永磁合金薄刀片；其中，
所述不锈钢箱体上设有进料口和出料口，不锈钢箱体内设有内衬板，不锈钢箱体外面设有网格状加强筋；
所述主传动轴设置在所述不锈钢箱体内，驱动装置的动力输出轴与所述主传动轴连接，所述主传动轴上固定排列设置多个永磁合金薄刀片。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述破碎子系统的一级高速旋转厚刀片破碎机的厚刀片旋转速度为600～2600转/分，破碎物料的颗粒直径为45～55mm；
所述二级高速旋转薄刀片破碎机的薄刀片旋转速度为800～3000转/分，破碎物料的颗粒直径为30～45mm。
4.根据权利要求1～3任一项所述的系统，其特征在于，所述切割加料子系统包括：切割器、进料仓和输送带；其中，
切割器设置在所述进料仓之前，与所述进料仓连接；
所述进料仓的出料端与输送带连接，所述输送带设有连接所述破碎子系统的出料端；
或
切割器设置在所述进料仓之后，所述进料仓与切割器连接；
所述切割器的出料端与输送带连接，所述输送带设有连接所述破碎子系统的出料端；
或
所述切割器与进料仓平行设置，分别与所述与输送带连接，，所述输送带设有连接所述破碎子系统的出料端。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，还包括：除铁器；
除铁器设置在所述进料仓外面或切割器外面；
或
除铁器分别设置在所述进料仓外面或切割器外面；
所述除铁器采用高强磁铁装置。
6.根据权利要求1～3任一项所述的系统，其特征在于，所述分选子系统包括：铅板栅铅零件铅膏分选机、铅板栅输出器、铅零件输出器、铅泥拉网、轻重碎料分选器、轻质碎料分选输送器、塑料分选器、重质碎料分选输送器和细铅泥储存池；其中，
所述铅板栅铅零件铅膏分选机的进料端与破碎子系统的出料端连接，铅板栅铅零件铅膏分选机的铅板栅出料端与所述铅板栅输出器连接，铅板栅铅零件铅膏分选机的铅零件出料端与所述铅零件输出器连接，铅板栅铅零件铅膏分选机的铅膏出料端经所述铅泥拉网与所述压滤脱硫子系统的进料端连接；
所述铅板栅铅零件铅膏分选机的轻重碎料出料端与所述轻重碎料分选器的进料端连接；
所述轻重碎料分选器的轻质碎料出料端与所述轻质碎料分选输送器连接，所述轻质碎料分选输送器设有轻质隔板出料端和轻质塑料出料端，所述轻质碎料分选输送器的轻质塑料出料端与所述轻质塑料分选器的进料端连接；
所述轻重碎料分选器的重质碎料出料端与所述重质碎料分选输送器连接，所述重质碎料分选输送器设有重质隔板出料端、重质塑料出料端和细铅泥出料端，所述细铅泥出料端与所述细铅泥储存池连接，所述细铅泥储存池上设有连接压滤脱硫子系统的细铅泥输出口。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述分选子系统的铅板栅铅零件铅膏分选机圆形不锈钢筒体、目数不同的多个不锈钢网筛、支架、减速机、托轮和齿轮构成；其中，目数不同的多个不锈钢网筛设置在圆形不锈钢筒体内，圆形不锈钢筒体水平设置在托轮上，托轮设置在支架上，齿轮镶套装在圆形不锈钢筒体一端的外侧，齿轮与减速机连接，减速机的转速为10～30转/分。
8.根据权利要求1～3任一项所述的系统，其特征在于，所述压滤脱硫子系统包括：
铅膏储存池、二级脱硫循环池、压滤机、硫酸铵储存罐和过滤器；其中，
所述铅膏储存池的出料口与所述二级脱硫循环池连接，二级脱硫循环池的出料口与所述压滤机连接；
所述压滤机设有铅膏饼出口和硫酸铵出口，所述硫酸铵出口依次与所述硫酸铵储存罐和过滤器连接。
9.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述压滤脱硫子系统还包括：
铅膏输送泵和刷洗用水泵；其中，
所述铅膏输送泵设置在所述铅膏储存池的出料口与所述二级脱硫循环池连接的通路上：
所述刷洗用水泵分别与分选子系统的各部分连接。
10.一种废铅酸蓄电池自动破碎分选方法，其特征在于，采用上述权利要求1～9任一项所述的分选系统，该方法包括：
将废铅酸蓄电池装入所述分选系统的切割加料子系统，对废铅酸蓄电池切割后的出料输出至所述分选系统的破碎子系统；
在所述破碎子系统中经一级高速旋转厚刀片破碎机和二级高速旋转薄刀片破碎机和进行两级破碎后，出料输出至所述分选子系统进行分选；
在所述分选子系统中，出料在所述铅板栅铅零件铅膏分选机中分选为铅板栅、铅零件、铅膏和轻重碎料后输出；
所述轻重碎料进入所述轻重碎料分选器分选成轻质碎料和重质碎料后分别输出至所述轻质碎料分选输送器和重质碎料分选输送器；
轻质碎料经所述轻质碎料分选输送器分选后分离出PE隔板和PP隔板等一般固体废物与塑料，分离出的塑料进入所述塑料分选器分离成PPE塑料、PP塑料与PE塑料；
重质碎料经重质碎料分选输送器分选后分离出环氧树脂、橡胶、纤维、PVC隔板等一般固体废物，以及分离出ABS塑料、AS塑料；重质碎料分选输送器将重质碎料上的细铅泥颗粒输出至细铅泥储存池；
所述铅板栅铅零件铅膏分选机分离出的铅膏以及细铅泥储存池的细铅泥颗粒均输出至所述压滤脱硫子系统进行压滤脱硫。
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