CN106876820B - 废旧铅酸蓄电池塑料干洗工艺及其干洗处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明请求保护一种废旧铅酸蓄电池塑料块及隔板的干洗处理工艺及系统，将破碎的塑料块及隔板称重，倒入无盖的反应容器中，加入生铁及水，进行物理碰撞，在容器内进行搅拌旋转并加热进行化学反应，蒸发完水后，放料阀打开后将容器中包括塑料块、隔板、生铁、铅及杂质在内的物料流入振动筛中，传输带上设置有吸附泡状物的吸附机，并在传输带上设置硫酸快速测试装置，当测试硫酸浓度高于所述浓度设定值时则返回反应容器中再次进行反应；还设置压塑及注塑装置，所述压塑及注塑装置将隔板进行熔融，或将隔板在熔融的条件下加入矿渣及杂质进行熔融压铸。本发明能够不产生二次废水、且能解决隔板不能回收利用需要大量的焚烧费用、且污染环境的问题，变废为宝，方法简单且回收利用率高，具有极大的经济效益和市场价值。

Description

废旧铅酸蓄电池塑料干洗工艺及其干洗处理系统

技术领域

本发明涉及废旧铅酸蓄电池处理回收技术领域，具体涉及一种废旧铅酸蓄电池塑料干洗工艺及其干洗处理系统。

背景技术

废旧铅酸蓄电池是可回收利用的废旧物，废旧铅酸蓄电池属于国家确定的危险物品，其回收处理有着严格的规定。按相关法规，废旧铅酸蓄电池不允许整体冶炼，必须拆解分选，对拆解分选出的隔板、塑料、铅膏、铅栅、电解液分别进行环保化处理，然后进行归类变废为宝。将废旧的铅膏、铅栅采用现有的铅回收技术，对于现有的隔板和塑料的处理方法，靠大量的水洗，浸泡冲洗，添加碱及脱硫剂，使得塑料块之间间隙填满，减少塑料块之间的摩擦，而水稀释塑料块表面的浓硫酸为稀硫酸，使其表面的硫酸浓度降低，使得水洗后产生二次污染源；反应使得对于隔板包括PE、PP、PVC、AGM纤维丝等，现在大多数的处理方法是对其进行焚烧也产生二恶英有害气体，因为从工艺上难处理，人工分拣工作量大，导致成本大幅增加，且其PE、PP、PVC、AGM纤维丝等之间没有兼容性，另有专利把所有的隔板磨成粉作为添加剂进行回收利用，各种塑料的含量不一样，兼容性性不好导致产品界面龟裂，因此其回收利用到单一的材料基本上没有可能性。现有的塑料块均是通过水洗后回收利用，导致产生二次污染，不允许液体排入市政管网，只有单独进行处理，不环保且浪费水资源、浪费材料等，水洗是采用水来对硫酸进行浓度的稀释，水洗是本领域技术人员通常容易想到的和最基本的方法，不容易联想到利用干洗衣服的原理，因为干洗机正是防止水洗物料与物料之间的碰撞搓动衣服变形，而本专利中的‘干洗’正是利用了物料与物料之间的碰撞搓动，使得塑料块表面硫酸与铅脱落，因为这是完全不同且不相近的技术领域，在一定温度的情况下加快硫酸的反应，分子和分子之间碰撞更加充分，先将硫酸用生铁反应，少量铅与硫酸反应生成硫酸铅，且剩余的少量的水通过加热蒸发。

发明内容

本发明旨在解决以上现有技术的问题。提出了一种提高环保度、解决了人们一直想解决的废水排放的问题、变废为宝、产品回收度高的废旧铅酸蓄电池塑料壳及隔板的干洗处理工艺及其干洗处理系统。本发明的技术方案如下：

一种废旧铅酸蓄电池塑料及隔板的干洗处理工艺，包括对废旧铅酸蓄电池的破碎步骤、铅分离步骤及硫酸分离步骤，所述经过铅分离和硫酸分离步骤后的塑料块及隔板上还带有残余硫酸及少量铅，其还包括对所述塑料块及隔板上的硫酸、铅进行干洗的工艺，具体包括以下工艺步骤：

将破碎的塑料块及隔板碎片称重倒入有盖的高速旋转水冷却容器内，塑料表面的残余硫酸及少量铅进行旋转翻滚物理碰撞后使其脱落，再倒入无盖的反应容器中，加入生铁及水，在容器内进行搅拌旋转并加热进行化学反应，生铁与残余硫酸反应、蒸发完水后，放料阀打开后将反应后的容器中包括塑料块、隔板、生铁、铅及杂质在内的物料流入振动筛中，所述振动筛分三层，从上至下分别为塑料及隔板振动层、铁混合物磁吸附层、铅及杂质层，其中塑料及隔板振动层通过传输带将塑料传出，在所述传输带上设置吸附泡状物的吸附机，剩余的塑料为各种塑料材料组合在一起的混合物，并在传输带上设置硫酸浓度快速测试装置，当测试硫酸浓度高于所述浓度设定值时则返回反应容器中再次进行物理反应及化学反应，洗干净后造粒；铁混合物磁吸附层设置磁铁用于吸附铁混合物；还设置压塑及注塑装置，所述压塑及注塑装置将隔板进行熔融，或将隔板在熔融的条件下加入矿渣杂质进行熔融压塑成型。

进一步的，所述反应容器中的物料按以下重量份配比的物料组成：破碎的塑料块及隔板碎片为200份，加入的生铁为5份~12份，所述生铁颗粒粒径为8-12mm，及水15份~25份，反应容器的温度为45℃-65℃。

进一步的，所述塑料材料为各种塑料材料组合在一起的混合物，包括难于处理的PVC、PE、PP及AGM玻璃纤维。

进一步的，所述铁混合物磁吸附层设置磁铁用于吸附铁混合物，所述铁混合物包括生铁、熟铁、二价铁或/和三价铁化合物，可二次破碎利用及三次磨粉利用。

进一步的，所述生铁、铅与残余硫酸反应的化学反应式为：Fe+H2SO4→FeSO4++H2↑，2Fe+6H2SO4（浓）=Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O（Fe不足）

Fe+2H2SO4（浓）=FeSO4+SO2↑+2H2O(Fe过量），Pb+H2SO4→Pb SO4++H2↑。

一种废旧铅酸蓄电池塑料壳及隔板的干洗处理系统，包括废旧铅酸蓄电池的破碎装置、铅分离装置及硫酸分离装置，其还包括对所述塑料块及隔板上的硫酸、铅进行干洗的干洗装置，所述干洗装置包括有盖反应容器、无盖反应容器、振动筛、吸附机、压塑及注塑装置，在高速旋转水冷却有盖反应容器中放入了破碎的塑料块及隔板碎片，再放入生铁及水，生铁与塑料表面的铅、硫酸进行物理碰撞后使其脱落，再倒入无盖的反应容器中，在无盖的反应容器内进行搅拌旋转并加热进行化学反应，将容器进行搅拌旋转并加热进行脱硫反应，生铁与残余硫酸反应、蒸发完水后，放料阀打开后将反应后的容器中包括塑料块、隔板、生铁、铅及杂质在内的物料流入振动筛中，所述振动筛分三层，从上至下分别为塑料及隔板振动层、铁混合物磁吸附层、铅及杂质层，其中塑料及隔板振动层通过传输带将塑料传出，在所述传输带上设置吸附泡状物的吸附机，剩余的塑料为各种塑料材料组合在一起的混合物，并在传输带上设置硫酸浓度快速测试装置，当测试硫酸浓度高于所述浓度设定值时则返回反应容器中再次进行物理反应及化学反应；铁混合物磁吸附层设置磁铁用于吸附铁混合物；还设置压塑及注塑装置，所述压塑及注塑装置将隔板进行熔融，或将隔板在熔融的条件下加入矿渣杂质进行熔融压塑成型。

进一步的，所述反应容器中的物料按以下重量份配比的物料组成：破碎的塑料块及隔板碎片为100~200份，加入的生铁为5份~12份，所述生铁颗粒粒径为8-12mm，及水15份~25份，反应容器的温度为45℃-65℃。

进一步的，所述塑料材料为各种塑料材料组合在一起的混合物，包括难于处理的PVC、PE、PP及AGM玻璃纤维。

进一步的，所述压塑及注塑装置将隔板进行熔融或将隔板在熔融的条件下加入矿渣杂质进行熔融压塑的材料用于密封件的骨架或者结构件。

进一步的，所述生铁、铅与残余硫酸反应的化学反应式为：Fe+H2SO4→FeSO4++H2↑，2Fe+6H2SO4（浓）=Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O（Fe不足）

Fe+2H2SO4（浓）=FeSO4+SO2↑+2H2O(Fe过量），Pb+H2SO4→Pb SO4++H2↑。

本发明的优点及有益效果如下：

本发明具有以下创新点；创新性地提出了干洗的方法，对废旧铅酸蓄电池的隔板及塑料块进行回收处理利用，由于电池隔板采用的各种难于处理及加工的PVC、PE、PP及AGM玻璃纤维，现在均对隔板处理方法是对其进行焚烧，因为从工艺上难处理，分拣工作量大，导致成本大幅增加，且其PE、PP、PVC、AGM玻璃纤维等之间没有兼容性，另有专利把所有的隔板磨成粉作为添加剂进行回收利用容易产生龟裂，导致废品的产生，因此其回收利用到单一的材料基本上没有可能性。现有的塑料块均是通过水洗后回收利用，导致产生二次污染，不能满足排放的标准，不允许液体排入市政管网，只有单独进行处理，不环保且浪费水资源、浪费材料等，水洗是采用水来对硫酸进行浓度的稀释，或者进行酸碱中和，因此难免会存在剩余硫酸或者造成二次污染，水洗是本领域技术人员通常容易想到的和最基本的方法，不容易联想到利用干洗衣服的原理，因为干洗机正是防止水洗物料与物料之间的碰撞搓动衣服变形，而本专利中的‘干洗’正是利用了物料与物料之间的碰撞搓动，生铁与塑料表面的铅、硫酸进行物理碰撞后使其脱落，水在容器底部内进行搅拌旋转并加热进行化学反应，生铁与残余硫酸反应、蒸发完水后，使得塑料块表面硫酸与铅脱落，因为这是完全不同且不相近的技术领域，在一定温度的情况下加快硫酸的反应，分子和分子之间碰撞更加充分，先将硫酸用生铁反应，少量铅与硫酸反应生成硫酸铅，且剩余的少量的水通过加热蒸发。因为可以利用磁性物质将铁吸出分离，能够再次利用，因此节约成本，且采用振动筛分三层，从上至下分别为电池塑料及隔板振动层、铁混合物磁吸附层、铅及杂质层，硫酸浓度快速测试装置，当测试浓度高于所述浓度设定值时则返回反应容器中再次进行反应能够达到良好的硫酸浓度控制效果，达到硫酸含量标准，另外很重要的一个应用，通过设置压塑及注塑装置，所述压塑及注塑装置将隔板进行熔融，或将隔板在熔融的条件下加入杂质进行熔融压塑，使得隔板用于密封件的骨架或者结构件，可以充分回收利用，解决了国家对于废旧蓄电池中不易处理的材料的变废为宝，不仅大量节约了燃烧成本，还能用于这些材料中，大大降低了废旧铅蓄电池的处理成本，解决了人们一直渴望解决但是无法解决的环保问题，本发明工艺及其处理系统具有很好的市场价值和应用前景。反应容器没有盖，则可以将产生的氢气排走，且需要在通风、无烟火的环境中。

另外，将废旧的隔板进行回收利用时，通过挤塑机前端筛网流出的塑料可以作为注塑成型产品，没有通过筛网流出的塑料（渣子）热固化可以作为压塑成型产品，可以添加矿渣及杂质提高结构件产品的钢性。塑料热固化温度在85-110℃左右，模具温度控制在100℃左右，产品适用于密封件内的骨架结构件，变废为宝，将废旧铅蓄电池的所有废旧源都得到了回收利用，且控制在密封件内，从源头上杜绝了污染源及二次污染源的产生，提高了废旧物的重复利用率，大大节约了成本，对社会的环境治理有突出的贡献。

附图说明

图1是本发明提供优选实施例的工艺处理流程图；

图2本发明提供优选实施例的废旧铅酸蓄电池塑料及隔板的干洗处理器结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、详细地描述。所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例。

参照图1所示为一种废旧铅酸蓄电池塑料及隔板的干洗处理工艺，包括对废旧铅酸蓄电池的破碎步骤、铅分离步骤及硫酸分离步骤，所述经过铅分离和硫酸分离步骤后的塑料块及隔板上还带有残余硫酸及少量铅，其还包括对所述塑料块及隔板上的硫酸、铅进行干洗的工艺，具体包括以下工艺步骤：

将破碎的塑料块及隔板碎片称重倒入有盖的容器内，塑料表面的残余硫酸及少量铅进行旋转翻滚物理碰撞后使其脱落，再倒入无盖的反应容器中，加入生铁及水，在容器内进行搅拌旋转并加热进行化学反应，生铁与残余硫酸反应、蒸发完水后，放料阀打开后将反应后的容器中包括塑料块、隔板、生铁、铅及杂质在内的物料流入振动筛中，所述振动筛分三层，从上至下分别为塑料及隔板振动层、铁混合物磁吸附层、铅及杂质层，其中塑料及隔板振动层通过传输带将塑料传出，在所述传输带上设置吸附泡状物的吸附机，剩余的塑料为各种塑料材料组合在一起的混合物，并在传输带上设置硫酸浓度快速测试装置，当测试硫酸浓度高于所述浓度设定值时则返回反应容器中再次进行物理反应及化学反应，洗干净后造粒；铁混合物磁吸附层设置磁铁用于吸附铁混合物；还设置压塑及注塑装置，所述压塑及注塑装置将隔板进行熔融，或将隔板在熔融的条件下加入矿渣杂质进行熔融压塑成型。

优选的，所述反应容器中的物料按以下重量份配比的物料组成：破碎的塑料块及隔板碎片为100~200份，加入的生铁为5份~12份，所述生铁颗粒粒径为8-12mm，及水15份~25份，反应容器的温度为45℃-65℃。

优选的，所述塑料材料为各种塑料材料组合在一起的混合物，包括难于处理的PVC、PE、PP及AGM玻璃纤维。

优选的，所述铁混合物磁吸附层设置磁铁用于吸附铁混合物，所述铁混合物包括生铁、熟铁、二价铁或/和三价铁化合物，可二次破碎利用及三次磨粉利用。

优选的，所述生铁、铅与残余硫酸反应的化学反应式为：Fe+H2SO4→FeSO4++H2↑，2Fe+6H2SO4（浓）=Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O（Fe不足）

Fe+2H2SO4（浓）=FeSO4+SO2↑+2H2O(Fe过量），Pb+H2SO4→Pb SO4++H2↑。

一种废旧铅酸蓄电池塑料及隔板的干洗处理系统，包括废旧铅酸蓄电池的破碎装置、铅分离装置及硫酸分离装置，其还包括对所述塑料块及隔板上的硫酸、铅进行干洗的干洗装置，所述干洗装置包括有盖反应容器、无盖反应容器、振动筛、吸附机、压塑及注塑装置，在高速旋转水冷却有盖反应容器中放入了破碎的塑料块及隔板碎片，再放入生铁及水，生铁与塑料表面的铅、硫酸进行物理碰撞后使其脱落，再倒入无盖的反应容器中，在无盖的反应容器内进行搅拌旋转并加热进行化学反应，将容器进行搅拌旋转并加热进行脱硫反应，生铁与残余硫酸反应、蒸发完水后，放料阀打开后将反应后的容器中包括塑料块、隔板、生铁、铅及杂质在内的物料流入振动筛中，所述振动筛分三层，从上至下分别为塑料及隔板振动层、铁混合物磁吸附层、铅及杂质层，其中塑料及隔板振动层通过传输带将塑料传出，在所述传输带上设置吸附泡状物的吸附机，剩余的塑料为各种塑料材料组合在一起的混合物，并在传输带上设置硫酸浓度快速测试装置，当测试硫酸浓度高于所述浓度设定值时则返回反应容器中再次进行物理反应及化学反应；铁混合物磁吸附层设置磁铁用于吸附铁混合物；还设置压塑及注塑装置，所述压塑及注塑装置将隔板进行熔融，或将隔板在熔融的条件下加入矿渣杂质进行熔融压塑成型。

优选的，所述反应容器中的物料按以下重量份配比的物料组成：破碎的塑料块及隔板碎片为100~200份，加入的生铁为5份~12份，所述生铁颗粒粒径为8-12mm，及水15份~25份，反应容器的温度为45℃-65℃。

优选的，所述塑料材料为各种塑料材料组合在一起的混合物，包括难于处理的PVC、PE、PP及AGM玻璃纤维。

优选的，所述压塑及注塑装置将隔板进行熔融或将隔板在熔融的条件下加入矿渣杂质进行熔融压塑的材料用于密封件的骨架或者结构件。

优选的，所述生铁、铅与残余硫酸反应的化学反应式为：Fe+H2SO4→FeSO4++H2↑，2Fe+6H2SO4（浓）=Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O（Fe不足）

Fe+2H2SO4（浓）=FeSO4+SO2↑+2H2O(Fe过量），Pb+H2SO4→Pb SO4++H2↑。

本发明的工作原理为：创新性地提出了干洗的方法，对废旧铅酸蓄电池的隔板及塑料块进行回收处理利用，由于电池隔板采用的各种难于处理及加工的PVC、PE、PP及AGM玻璃纤维，现在均对隔板处理方法是对其进行焚烧，因为从工艺上难分拣处理，分拣难度高且工作量大，导致成本大幅增加，且其PE、PP、PVC、AGM玻璃纤维等之间没有兼容性，另有专利把所有的隔板磨成粉作为添加剂进行回收利用容易产生龟裂，导致产品质量下降，甚者导致废品的产生，因此其回收利用到单一的材料基本上没有可能性。现有的塑料块均是通过水洗后回收利用，导致产生二次污染，不能满足排放的标准，不允许液体排入市政管网，只有单独进行处理，不环保且浪费水资源、浪费材料等，水洗是采用水来对硫酸进行浓度的稀释，或者进行酸碱中和，因此难免会存在剩余硫酸或者造成二次污染，水洗是本领域技术人员通常容易想到的和最基本的方法，不容易联想到利用干洗衣服的原理，因为干洗机正是防止水洗物料与物料之间的碰撞搓动衣服变形，而本专利中的‘干洗’正是利用了物料与物料之间的碰撞搓动，生铁与塑料表面的铅、硫酸进行物理碰撞后使其脱落，在容器内进行搅拌旋转并加热进行化学反应，生铁与残余硫酸反应、蒸发完水后，使得塑料块表面硫酸与铅脱落，因为这是完全不同且不相近的技术领域，在一定温度的情况下加快硫酸的反应，分子和分子之间碰撞更加充分，先将硫酸用生铁反应，少量铅与硫酸反应生成硫酸铅，且剩余的少量的水通过加热蒸发。因为可以利用磁性物质将铁吸出分离，能够再次利用，因此节约成本，且采用振动筛分三层，从上至下分别为电池塑料及隔板振动层、铁混合物磁吸附层、铅及杂质层，硫酸浓度快速测试装置，当测试浓度高于所述浓度设定值时则返回反应容器中再次进行反应能够达到良好的硫酸浓度控制效果，达到硫酸含量标准，另外很重要的一个应用，通过设置压塑及注塑装置，所述压塑及注塑装置将隔板进行熔融，或将隔板在熔融的条件下加入杂质进行熔融压塑，使得隔板用于密封件的骨架或者结构件，可以充分回收利用，解决了国家对于废旧蓄电池中不易处理的材料的变废为宝，不仅大量节约了燃烧成本，还能用于这些材料中，大大降低了废旧铅蓄电池的处理成本，解决了人们一直渴望解决但是无法解决的环保问题，本发明工艺及其处理设备具有很好的市场价值和应用前景。反应容器没有盖，则可以将产生的氢气排走，且需要在通风、无烟火的环境中。

另外，将废旧的隔板进行回收利用时，通过挤塑机前端筛网流出的塑料可以作为注塑成型产品，没有通过筛网流出的塑料（渣子）热固化可以作为压塑成型产品，可以添加矿渣及杂质提高结构件产品的钢性。塑料热固化温度在85-110℃左右，模具温度控制在100℃左右，产品适用于密封件内的骨架结构件，变废为宝，将废旧铅蓄电池的所有废旧源都得到了回收利用，且控制在密封件内，从源头上杜绝了污染源及二次污染源的产生，提高了废旧物的重复利用率，大大节约了成本，对社会的环境治理有突出的贡献。

以上这些实施例应理解为仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。在阅读了本发明的记载的内容之后，技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等效变化和修饰同样落入本发明权利要求所限定的范围。

Claims (4)

1.一种废旧铅酸蓄电池回收方法，包括对废旧铅酸蓄电池的破碎步骤、铅分离步骤及硫酸分离步骤，经过所述铅分离和硫酸分离步骤后的塑料块及隔板上还带有残余硫酸及少量铅，其特征在于，还包括对所述塑料块及隔板上的硫酸、铅进行干洗的工艺，具体包括以下工艺步骤：

将破碎的塑料块及隔板碎片称重倒入有盖的高速旋转水冷却容器内，塑料表面的残余硫酸及少量铅进行旋转翻滚物理碰撞后使其脱落，再倒入无盖的反应容器中，加入生铁及水，在容器内进行搅拌旋转并加热进行化学反应，生铁与残余硫酸反应、蒸发完水后，放料阀打开后将反应后容器中包括塑料块、隔板、生铁、铅及杂质在内的物料流入振动筛中，所述振动筛分三层，从上至下分别为塑料及隔板振动层、铁混合物磁吸附层、铅及杂质层；铁混合物磁吸附层设置磁铁用于吸附铁混合物；其中，塑料及隔板振动层通过传输带将塑料和隔板传出，在所述传输带上设置吸附泡状物的吸附机和硫酸浓度快速测试装置，当测试硫酸浓度高于浓度设定值时则返回反应容器中再次进行物理反应及化学反应，剩余的物料为各种塑料材料组合在一起的混合物，洗干净后造粒；将废旧的隔板通过挤塑机筛分为前端筛网流出的塑料和没有通过筛网流出的塑料渣子；还设置压塑及注塑装置，将所述前端筛网流出的塑料进行熔融形成注塑成型产品，将所述塑料渣子在熔融的条件下加入矿渣杂质进行压塑成型，形成用于密封件的骨架或者结构件。

2.根据权利要求1所述的废旧铅酸蓄电池回收方法，其特征在于，所述反应容器中的物料按以下重量份配比的物料组成：破碎的塑料块及隔板碎片为100~200份，加入的生铁为5份~12份，所述生铁颗粒粒径为8-12mm，及水15份~25份，反应容器的温度为45℃-65℃。

3.根据权利要求1或2所述的废旧铅酸蓄电池回收方法，其特征在于，所述剩余的物料包括难以处理的PVC、PE、PP及AGM玻璃纤维。

4.根据权利要求1或2所述的废旧铅酸蓄电池回收方法，其特征在于，所述铁混合物包括生铁、熟铁、二价铁或/和三价铁化合物。