CN109244582A - 一种废铅蓄电池无害化处理和资源化利用的工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种废铅蓄电池无害化处理和资源化利用的工艺，包括如下步骤：将收集达到一定数量的废铅蓄电池逐类经破碎、振动筛分、高压冲洗、电磁除铁、水力分选工序得到以稀硫酸、铅膏泥、铅合金块和塑料为原料的混合物,经过不同的工艺处理制得硫酸、铅合金、精铅、阳极板、再生塑料及隔板纸并加以利用。本发明实现生产过程产生的有毒有害烟气经一体化脱硫、脱硝、脱重金属处理低于现行国内环保限值五倍以上排放。整个工艺过程自动化控制、微负压操作，大大提高了资源回收率，降低了环境污染。

Description

一种废铅蓄电池无害化处理和资源化利用的工艺
技术领域
本发明属于三废处理及资源化利用技术领域，具体涉及一种废铅蓄电池无害化处理和资源化利用的工艺。
背景技术
铅蓄电池是由塑料外壳、铅合金板栅、铅膏泥活性物质、隔板和电解液稀硫酸组成。目前，我国每年产生400多万吨废铅蓄电池，并且每年还以大于15％的速度增长。
国内废铅蓄电池的回收利用多是将电池整体破碎后，电池外壳和内部极群组分离，然后将其中的板栅和铅膏泥放在熔炼炉中进行高温冶炼，制造纯度较低的粗铅，塑料外壳和隔板经过清洗再利用，电解液稀硫酸加碱中和后外排。这些现有工艺除了对废旧电池的回收利用价值低以外，其中的硫酸和含有重金属铅的废液还对周围土壤、水体等自然环境造成非常大的污染，冶炼过程中的铅烟铅尘、硫氧化物、氮氧化物也对大气造成较大污染。
国外废铅蓄电池的回收利用也多是将电池整体破碎后，经过振动筛选、水力分离、磁选、清洗等工序将铅蓄电池分成塑料外壳、铅膏泥、铅合金、稀硫酸等成分，然后将铅膏泥和铅合金混合或分开送入高温熔炼炉进行冶炼生产粗铅。此种回收工艺，废铅蓄电池的回收利用价值较国内生产工艺有很大提高，但是同样也存在回收率低和环境污染较大的问题。
国内外现有的废铅蓄电池回收工艺都没有将其中的各种资源进行无害化处理和资源化利用，且生产成本较大，既浪费了宝贵的资源，又污染了环境。为此，必须对废铅蓄电池进行无害化处理和资源化利用，以应对铅资源等的匮乏枯竭和废铅蓄电池不断增加造成对环境的污染。
发明内容
为了解决现有废铅蓄电池回收工艺中对铅、铅合金、塑料、电解液等资源回收率低，环境污染大，技术落后等问题，本发明提供了一种废铅蓄电池无害化处理和资源化利用的工艺。
为了达到上述发明目的，进而采用的技术方案为：
一种废铅蓄电池无害化处理和资源化利用的工艺，包括如下步骤：
(1)将收集的废铅蓄电池按用途进行分类并分别存放置不同区域，待达到一定数量后集中进行下一步处理，处理过程采用自动化控制且在密闭环境下、 -20mmH2O～-200mmH2O的负压状态运行；
(2)将步骤(1)中分类存放的废铅蓄电池逐类进行破碎，破碎后获取的稀硫酸，收集到酸液收集槽中，经过滤处理，送往烟气制酸系统提浓提纯至 93％～98％作为工业硫酸利用；
(3)在步骤(2)破碎的同时经振动筛分、高压冲洗后，从振动筛下部获得铅膏泥，并将其收集到搅拌罐中，经压滤处理后送往至高温熔炼设备，在900℃～1300℃的条件下连续冶炼得到粗铅；
(4)在步骤(3)振动筛分、高压冲洗的同时，将获取的筛上物经电磁铁除铁后，通过水力分选器分选，从而分别获得铅块、铅合金块、塑料和隔板纸；
(5)将步骤(4)中获取的铅块、铅合金块经80℃～200℃鼓风干燥，400℃～450℃熔化后一并与步骤(3)中得到的粗铅进行除杂、调质配制铅合金的处理或者进行精炼得到再生精铅的处理或者铸成粗铅锭或阳极板的处理；
(6)将步骤(4)中获取的塑料经清洗、色选、改性和造粒处理后得到可利用的再生塑料；
(7)将步骤(4)中获取的隔板纸经清洗，干燥后制作成可利用隔板纸。
进一步地,所述步骤(3)中铅膏泥经高温熔炼产生的烟气，经余热回收、高温除尘、脱硫制造硫酸后进入一体化脱硫、脱硝、脱重金属系统再次进行处理后排放。
进一步地,所述步骤(5)中铅块、铅合金块在低温熔铸过程中以及铅块、铅合金块以及粗铅精炼的过程中产生的烟气经高温除尘、余热回收后进入一体化脱硫、脱硝、脱重金属系统再次进行处理后排放。
进一步地,所述步骤(3)和步骤(5)排放烟气的排放值为：总粉尘量≤ 25mg/Nm3、铅含量≤0.06mg/Nm3、硫氧化物≤35mg/Nm3、氮氧化物≤100mg/Nm 3。
进一步地,在所述步骤(2)、步骤(3)、步骤(4)、步骤(6)和步骤(7) 中，使用的冲洗水循环利用不外排的同时还需适当补充生产过程产生的废水或污水处理后的中水或自来水，另外，破碎和冲洗过程中产生的酸雾经酸雾吸收设备吸收处理。
进一步地,所述步骤(1)中按用途分类的标准为按照启动电池、动力电池、固定型蓄电池进行分类。
进一步地,所述步骤(2)中稀硫酸还可以蒸馏提纯为分析纯硫酸作为铅蓄电池电解液资源化利用。
本发明与现有技术相比其有益效果是：工艺简单易行，并且很容易实现自动化生产，充分利用了废铅蓄电池中原有的各类成分，实现了废铅蓄电池中原有的各类成分还原为生产铅蓄电池的原材料，达到了无害化处理与资源化利用的目的。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考实施例来详细说明本发明。
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施，对本申请实施例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申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。
实施例1
一种废铅蓄电池无害化处理和资源化利用的工艺，包括如下步骤：
(1)将从市场回收的废铅蓄电池按照启动电池、动力电池、固定型蓄电池用途进行分类，分别存放于废旧电池储存区域的不同位置，待达到一定数量时，逐批集中进行无害化处理和资源化利用，以充分利用其中所含的不同成分。处理过程采用自动化控制，生产过程中中间物料在全密闭环境下储存和输送，并且在-20mmH2O的负压状态运行；
(2)将步骤(1)中分类存放的废铅蓄电池逐类进行破碎，破碎后获取的稀硫酸，收集到稀硫酸储存罐中，经精密过滤器过滤处理，除去其中颗粒状不溶物，送往烟气制酸系统，作为烟气制酸系统的吸收剂吸收烟气中的硫化物，最终提浓到93％作为工业硫酸销售，或蒸馏提纯为分析纯硫酸作为铅蓄电池电解液资源化利用；
(3)在步骤(2)破碎的同时经振动筛分、高压冲洗后，从振动筛下部获得铅膏泥，并将其收集到搅拌罐中，用输送泵输送到压滤机，压滤处理后送往铅膏泥高温熔炼设备，在900℃的条件下连续冶炼得到粗铅；
(4)在步骤(3)振动筛分、高压冲洗的同时，筛上物通过电磁铁除去其中的铁块并进入到水力分选器中，通过水力分选，较重的铅块、铅合金块从水力分选器下部排出，较轻的塑料从中部排出，浮于水面的隔板纸从上部排出。
(5)将步骤(4)中获取的铅块、铅合金块经80℃鼓风干燥，400℃熔化后一并与步骤(3)中得到的粗铅进行根据用户要求，将粗铅中多余成分除去或降低到要求标准以下，增加用户需要的成分，配制成其需要的铅合金；
(6)将步骤(4)中获取的塑料经清洗、色选、改性和造粒处理后得到可利用的再生塑料，用于生产电池壳；
(7)将步骤(4)中获取的隔板纸经清洗除去表面的含铅颗粒物和吸附的酸液，干燥后再返回隔板纸厂家制作隔板纸循环利用。
所述步骤(3)中铅膏泥900℃高温熔炼产生的含硫含铅烟气，经余热锅炉回收余热后降到220℃、高温除尘、脱硫制造硫酸资源化利用，最后进入一体化脱硫、脱硝、脱重金属系统再次处理。
所述步骤(5)中铅块、铅合金块在低温熔铸过程中以及铅块、铅合金块以及粗铅精炼的生产过程中产生的含铅烟铅尘的烟气经除尘和余热回收，最后也进入一体化脱硫、脱硝、脱重金属系统再次处理后排放。
所述步骤(3)和步骤(5)排放烟气的排放值为：总粉尘量≤24mg/Nm3、铅含量≤0.06mg/Nm3、硫氧化物≤35mg/Nm3、氮氧化物≤100mg/Nm3。
在所述步骤(2)、步骤(3)、步骤(4)、步骤(6)和步骤(7)中，使用的冲洗水循环利用不外排的同时还需适当补充生产过程产生的废水或污水处理后的中水或自来水，另外，破碎和冲洗过程中产生的酸雾经酸雾吸收设备吸收处理。
实施例2
一种废铅蓄电池无害化处理和资源化利用的工艺，包括如下步骤：
(1)将从市场回收的废铅蓄电池按照启动电池、动力电池、固定型蓄电池用途进行分类，分别存放于废旧电池储存区域的不同位置，待达到一定数量时，逐批集中进行无害化处理和资源化利用，以充分利用其中所含的不同成分。处理过程采用自动化控制，生产过程中中间物料在全密闭环境下储存和输送，并且在-100mmH2O的负压状态运行；
(2)将步骤(1)中分类存放的废铅蓄电池逐类进行破碎，破碎后获取的稀硫酸，收集到稀硫酸储存罐中的稀硫酸，经精密过滤器过滤处理，除去其中颗粒状不溶物，送往烟气制酸系统，作为烟气制酸系统的吸收剂吸收烟气中的硫化物，最终提浓到98％作为工业硫酸销售，或蒸馏提纯为分析纯硫酸作为铅蓄电池电解液资源化利用；
(3)在步骤(2)破碎的同时经振动筛分、高压冲洗后，从振动筛下部获得铅膏泥，并将其收集到搅拌罐中，用输送泵输送到压滤机，压滤处理后送往铅膏泥高温熔炼设备在1100℃的条件下连续冶炼得到粗铅；
(4)在步骤(3)振动筛分、高压冲洗的同时，筛上物通过电磁铁除去其中的铁块并进入到水力分选器中，通过水力分选，较重的铅块、铅合金块从水力分选器下部排出，较轻的塑料从中部排出，浮于水面的隔板纸从上部排出；
(5)将步骤(4)中获取的铅块、铅合金块经150℃鼓风干燥，430℃熔化后一并与步骤(3)中得到的粗铅进行根据用户要求精炼除去或降低粗铅中的铜、锡、铁、铋、砷、锑、硫等杂质得到再生精铅；
(6)将步骤(4)中获取的塑料经清洗、色选、改性和造粒处理后得到可利用的再生塑料，用于生产电池壳；
(7)将步骤(4)中获取的隔板纸经清洗除去表面的含铅颗粒物和吸附的酸液，干燥后再返回隔板纸厂家制作隔板纸循环利用。
所述步骤(3)中铅膏泥1100℃高温熔炼产生的含硫含铅烟气，经余热锅炉回收余热后降到240℃、高温除尘、脱硫制造硫酸资源化利用，最后进入一体化脱硫、脱硝、脱重金属系统再次处理。
所述步骤(5)中铅块、铅合金块在低温熔铸过程中以及铅块、铅合金块以及粗铅精炼的生产过程中产生的含铅烟铅尘的烟气经除尘和余热回收，最后也进入一体化脱硫、脱硝、脱重金属系统再次处理后排放。
所述步骤(3)和步骤(5)排放烟气的排放值为：总粉尘量≤23mg/Nm3、铅含量≤0.06mg/Nm3、硫氧化物≤35mg/Nm3、氮氧化物≤100mg/Nm3。
在所述步骤(2)、步骤(3)、步骤(4)、步骤(6)和步骤(7)中，使用的冲洗水循环利用不外排的同时还需适当补充生产过程产生的废水或污水处理后的中水或自来水，另外，破碎和冲洗过程中产生的酸雾经酸雾吸收设备吸收处理。
实施例3
一种废铅蓄电池无害化处理和资源化利用的工艺，包括如下步骤：
(1)将从市场回收的废铅蓄电池按照启动电池、动力电池、固定型蓄电池用途进行分类，分别存放于废旧电池储存区域的不同位置，待达到一定数量时，逐批集中进行无害化处理和资源化利用，以充分利用其中所含的不同成分。处理过程采用自动化控制，生产过程中中间物料在全密闭环境下储存和输送，并且在-200mmH2O的负压状态运行；
(2)将步骤(1)中分类存放的废铅蓄电池逐类进行破碎，破碎后获取的稀硫酸，收集到稀硫酸储存罐中的稀硫酸，经精密过滤器过滤处理，除去其中颗粒状不溶物，送往烟气制酸系统，作为烟气制酸系统的吸收剂吸收烟气中的硫化物，最终提浓到98％作为工业硫酸销售，或蒸馏提纯为分析纯硫酸作为铅蓄电池电解液资源化利用；
(3)在步骤(2)破碎的同时经振动筛分、高压冲洗后，从振动筛下部获得铅膏泥并将其收集到搅拌罐中，用输送泵输送到压滤机，压滤处理后送往铅膏泥高温熔炼设备在1300℃的条件下连续冶炼得到粗铅；
(4)在步骤(3)振动筛分、高压冲洗的同时，筛上物通过电磁铁除去其中的铁块并进入到水力分选器中，通过水力分选，较重的铅块、铅合金块从水力分选器下部排出，较轻的塑料从中部排出，浮于水面的隔板纸从上部排出；
(5)将步骤(4)中获取的铅块、铅合金块经200℃鼓风干燥，450℃熔化后一并与步骤(3)中得到的粗铅进行根据用户要求直接铸成阳极板进行电解；
(6)将步骤(4)中获取的塑料经清洗、色选、改性和造粒处理后得到可利用的再生塑料，用于生产电池壳；
(7)将步骤(4)中获取的隔板纸经清洗除去表面的含铅颗粒物和吸附的酸液，干燥后再返回隔板纸厂家制作隔板纸循环利用。
所述步骤(3)中铅膏泥1300℃高温熔炼产生的含硫含铅烟气，经余热锅炉回收余热后降到280℃、高温除尘、脱硫制造硫酸资源化利用，最后进入一体化脱硫、脱硝、脱重金属系统再次处理。
所述步骤(5)中铅块、铅合金块在低温熔铸过程中以及铅块、铅合金块以及粗铅精炼的生产过程中产生的含铅烟铅尘的烟气经除尘和余热回收，最后也进入一体化脱硫、脱硝、脱重金属系统再次处理后排放。
所述步骤(3)和步骤(5)排放烟气的排放值为：总粉尘量≤22mg/Nm3、铅含量≤0.06mg/Nm3、硫氧化物≤35mg/Nm3、氮氧化物≤100mg/Nm3。
在所述步骤(2)、步骤(3)、步骤(4)、步骤(6)和步骤(7)中，使用的冲洗水循环利用不外排的同时还需适当补充生产过程产生的废水或污水处理后的中水或自来水，另外，破碎和冲洗过程中产生的酸雾经酸雾吸收设备吸收处理。
至此，实现了废铅蓄电池的无害化处理与资源化利用。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种废铅蓄电池无害化处理和资源化利用的工艺，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将收集的废铅蓄电池按用途进行分类并分别存放置不同区域，待达到一定数量后集中进行下一步处理，处理过程采用自动化控制且在密闭环境下、-20mmH2O～-200mmH2O的负压状态运行；
(2)将步骤(1)中分类存放的废铅蓄电池逐类进行破碎，破碎后获取的稀硫酸，收集到酸液收集槽中，经过滤处理，送往烟气制酸系统提浓提纯至93％～98％作为工业硫酸利用；
(3)在步骤(2)破碎的同时经振动筛分、高压冲洗后，从振动筛下部获得铅膏泥，并将其收集到搅拌罐中，经压滤处理后送往至高温熔炼设备，在900℃～1300℃的条件下连续冶炼得到粗铅；
(4)在步骤(3)振动筛分、高压冲洗的同时，将获取的筛上物经电磁铁除铁后，通过水力分选器分选，从而分别获得铅块、铅合金块、塑料和隔板纸；
(5)将步骤(4)中获取的铅块、铅合金块经80℃～200℃鼓风干燥，400℃～450℃熔化后一并与步骤(3)中得到的粗铅进行除杂、调质配制铅合金的处理或者进行精炼得到再生精铅的处理或者铸成粗铅锭或阳极板的处理；
(6)将步骤(4)中获取的塑料经清洗、色选、改性和造粒处理后得到可利用的再生塑料；
(7)将步骤(4)中获取的隔板纸经清洗，干燥后制作成可利用隔板纸。
2.根据权利要求1所述的一种废铅蓄电池无害化处理和资源化利用的工艺，其特征在于，所述步骤(3)中铅膏泥经高温熔炼产生的烟气，经余热回收、高温除尘、脱硫制造硫酸后进入一体化脱硫、脱硝、脱重金属系统再次进行处理后排放。
3.根据权利要求1所述的一种废铅蓄电池无害化处理和资源化利用的工艺，其特征在于，所述步骤(5)中铅块、铅合金块在低温熔铸过程中以及铅块、铅合金块以及粗铅精炼的过程中产生的烟气经高温除尘、余热回收后进入一体化脱硫、脱硝、脱重金属系统再次进行处理后排放。
4.根据权利要求2或3所述的一种废铅蓄电池无害化处理和资源化利用的工艺，其特征在于，所述步骤(3)和步骤(5)排放烟气的排放值为：总粉尘量≤25mg/Nm3、铅含量≤0.06mg/Nm3、硫氧化物≤35mg/Nm3、氮氧化物≤100mg/Nm3。
5.根据权利要求1所述的一种废铅蓄电池无害化处理和资源化利用的工艺，其特征在于，在所述步骤(2)、步骤(3)、步骤(4)、步骤(6)和步骤(7)中，使用的冲洗水循环利用不外排的同时还需适当补充生产过程产生的废水或污水处理后的中水或自来水，另外，破碎和冲洗过程中产生的酸雾经酸雾吸收设备吸收处理。
6.根据权利要求1所述的一种废铅蓄电池无害化处理和资源化利用的工艺，其特征在于，所述步骤(1)中按用途分类的标准为按照启动电池、动力电池、固定型蓄电池进行分类。
7.根据权利要求1所述的一种废铅蓄电池无害化处理和资源化利用的工艺，其特征在于，所述步骤(2)中稀硫酸还可以蒸馏提纯为分析纯硫酸作为铅蓄电池电解液资源化利用。
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