CN110695048B - 一种废旧铅蓄电池回收利用加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了废旧铅蓄电池回收利用加工方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤S1、破碎、筛分,步骤S2、粗大固体物料的再利用,步骤S3、铅膏的处理,步骤S4、铅膏粒的制备,步骤S5、粗铅的制备。本发明公开的废旧铅蓄电池回收利用加工方法简单、易操作,回收利用效率高,效果好,能高效、快捷、安全地将废旧铅蓄电池回收再利用,实现变废为宝,大大降低了铅蓄电池回收利用加工的工艺复杂度、污染、耗能、成本水平,具有较高的经济价值、社会价值和生态价值。
Description
技术领域
本发明涉及电池回收技术领域,尤其涉及一种废旧铅蓄电池回收利用加工方法。
背景技术
近年来,随着人类社会能源需求的不断增长,电池作为一种便携式能量储蓄器,在社会和人们的日常生活中所占的比例越来越大,与此同时产生的废旧电池量也是日渐增多,这些废弃的电池如不适当处理,会给人们的生活环境和人类健康带来严重危害。
铅酸蓄电池,简称铅蓄电池,是目前世界上种类电池中生产量最大、使用途径最广的一种电池,同时,也是退役量最大的一类电池。废旧的铅蓄电池如果处理不及时,其内部的剧毒重金属铅会直接或间接地对人们的身体健康造成威胁,除此之外,这些废旧的铅蓄电池长期堆放和丢弃同时也是一种资源浪费,废旧动力电池中含有大量的金属元素化合物,充分利用这些物质可减少矿物的开采,节省大量资源,同时也减少开采引起的污染和能耗。因此,对废旧铅蓄电池进行回收再利用成为实现节能减排,走可持续发展之路的必然要求。
现行铅酸蓄电池工业进行废铅膏回收再生利用时,主要采用火法冶金和湿法冶金,也有小比例的废铅膏通过电解方法实现回收再生利用,这使得在铅酸蓄电池回收再生过程中,废铅膏的回收再生过程相比较于其它部件,如板栅、废酸、电池壳的回收再生利用而言,技术难度大、污染重、高耗能、高成本。湿法冶金过程中含铅废液的处理是值得注意的环境难题,此外,湿法浸出铅酸电池的铅膏往往需要过量的强酸和强碱,因此也易于造成环境污染。火法冶金是将废铅蓄电池经过倒酸和去壳等简单处理后,进行火法混合熔炼;废铅蓄电池经破碎分选后分出金属部分和铅膏部分,铅膏脱硫转化,然后分别进行火法冶炼。由于硫酸铅的存在,在火法冶炼废铅膏过程中易于产生大量的含硫烟气和挥发性铅尘;同时采用人工投料的方式,劳动强度高。因此,传统火法工艺不仅能耗高,而且污染物排放量大。
申请号为200810061741.5的中国专利公开了一种废铅酸蓄电池回收再利用加工工艺,将正极活性物质分离粉碎后可作为新电池的正极添加剂,负极片充电还原并防氧化处理后,可单独或掺入新电池负极群中,重复使用,新电池性能不变并且降低了成本。但是此发明对于负极板先还原再防氧化的工艺要求较高,并且使用了大量抗氧化剂,回收成本较高,不适于工业化生产。
因此,如何进行废旧铅蓄电池的高效、快捷、安全地回收利用是业内研究者们亟待解决的难题。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种废旧铅蓄电池回收利用加工方法,该方法简单、易操作,回收利用效率高,效果好,能高效、快捷、安全地将废旧铅蓄电池回收再利用,实现变废为宝,大大降低了铅蓄电池回收利用加工的工艺复杂度、污染、耗能、成本水平,具有较高的经济价值、社会价值和生态价值。
为达到以上目的,本发明采用的技术方案为:一种废旧铅蓄电池回收利用加工方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤S1、破碎、筛分:把废铅酸蓄电池在密闭拆解车间用自动破碎分选设备拆解,首先把废铅酸蓄电池输送进入一级破碎装置,将废铅酸蓄电池中硫酸残液流入废酸液储池,并将破碎的电池物料在有机浸取溶剂中进行浸取,浸取完成后过滤,对滤渣进行干燥,浸出液随同硫酸残液一起流入废酸液储池,废酸液采用制酸工艺制成硫酸成品;接着将破碎的电池物料输送到水力分选器,分离得到铅膏和粗大固体;把粗大固体二级破碎分选得到板删、重质塑料、轻质塑料、隔板;铅膏输送到出料仓以备用;
步骤S2、粗大固体物料的再利用:将经过步骤S1筛分的粗大固体分别破碎疏松拆散,然后浸泡到碳化液中进行碳化15-24小时,然后过滤捞出并用清水漂洗沥干得到处理后固体;剩余液体作为碳化浸出液备用;再将处理后固体其和聚氯乙烯混合,形成混合物料,再将混合物料加入到双螺杆挤出机中挤出成型,得到复合材料,供工业使用;
步骤S3、铅膏的处理:将经过步骤S1制得的铅膏、氯化钠加入到步骤S2中碳化浸出液中进行脱硫处理10-14小时,通过脱水设备进行脱水处理,使得其含水量为10-15%,再进行压滤,得到脱硫铅膏;
步骤S4、铅膏粒的制备:将经过步骤S3制成的脱硫铅膏和专用熔剂进行配料后通过圆盘制粒机进行制粒,得到铅膏粒,铅膏粒的湿度在5-10%,粒径为20-80mm;
步骤S5、粗铅的制备:将经过步骤S4得到的铅膏粒送到氧气底吹炉中进行氧化处熔炼,得到再生粗铅和富铅氧化渣,富铅氧化渣经冷凝制块后被送到鼓风炉进行熔炼,得到产物再生粗铅,熔炼过程中产生的尾气经过催化剂处理后达标排放。
进一步地,所述有机浸取溶剂为碳酸二甲酯、丙酮、N,N-二甲基甲酰胺、乙醚、异丙醇醇、四氢呋喃、吡啶中的至少一种。
进一步地,所述破碎的电池物料、有机浸取溶剂的料液比为1:(2-3)。
进一步地,所述碳化液包括如下重量份的各组分:碳酸钠10-20份、碳酸胍5-10份、氢氧化钠2-5份、水40-60份。
进一步地,所述粗大固体、碳化液的料液比为1:(3-5)。
进一步地,所述处理后固体、聚氯乙烯的质量比为(5-10):100。
进一步地,所述挤出成型的工艺参数为:双螺杆挤出机一区、二区、三区、四区、五区、六区和七区的温度分别为165-175℃、175-180℃、185-190℃、195-200℃、195-205℃、205-210℃和210-230℃。
进一步地,所述专用熔剂包括如下重量份的各组分:富勒烯20-30份、火山灰10-20份、铪6-10份、氧化铈20-30份、氮化硅10-20份、蒙脱土3-6份。
进一步地,所述催化剂包括如下重量份的各组分:五氧化二钒5-10份、氧化铪3-8份、三氧化铼1-4份、超支化聚缩水甘油醚1-2份。
由于上述技术方案运用,本发明与现有技术相比具有下列优点:
(1)本发明提供的废旧铅蓄电池回收利用加工方法,与现有技术相比,不同之处在于,在破碎筛分阶段,对破碎电池物料进行了有机浸出液浸出,能使得酸能得到有效回收,防止废酸对环境造成的污染,也避免了后续工序过程中由于酸没有完全脱出,造成设备的腐蚀、操作员皮肤的腐烂,有效减少了操作安全风险。
(2)本发明提供的废旧铅蓄电池回收利用加工方法,与现有技术相比,不同之处在于,对粗大固体首先进行碳化处理,使得其中残留的铅全部转化,节约了资源,同时也避免了残留的铅对环境及人体造成的危害;且利用粗大固体与聚氯乙烯塑料共混改性,能有效改善聚氯乙烯塑料的强度,耐酸碱性,使其综合性能更加优异,使用范围更广。
(3)本发明提供的废旧铅蓄电池回收利用加工方法,与现有技术相比,不同之处在于,将对粗大固体进行碳化处理的碳化液直接应用于铅膏的脱硫处理,也就是说脱硫处理是通过湿法进行的,这样能使得脱硫效果更佳,脱硫效率更快,且能充分利用碳化液,减少资源的浪费;也能将进出的铅类物质浸入到铅膏中,提高能源利用率。
(4)本发明提供的废旧铅蓄电池回收利用加工方法,与现有技术相比,不同之处在于,碳化液包括如下重量份的各组分:碳酸钠10-20份、碳酸胍5-10份、氢氧化钠2-5份、水40-60份.各成分协同作用,使得碳化效果更佳,效率更高;所述专用熔剂包括如下重量份的各组分:富勒烯20-30份、火山灰10-20份、铪6-10份、氧化铈20-30份、氮化硅10-20份、蒙脱土3-6份。各成分协同作用,使得冶炼的效率得到提高,同时也减少了含铅污染物的排放,达到了节能减排的效果,采用这种熔剂,使铅渣流动性好,确保铅膏反应好、流动性好、沉降分离好,富勒烯由于其表面积大,还可以起到提高反应速率,加快反应进程的作用。
(5)本发明提供的废旧铅蓄电池回收利用加工方法,与现有技术相比,不同之处在于,所述催化剂包括如下重量份的各组分:五氧化二钒5-10份、氧化铪3-8份、三氧化铼1-4份、超支化聚缩水甘油醚1-2份,各成分协同作用使得催化效率更高,使得尾气处理效果好,有效减少了对环境的污染。
具体实施方式
以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例,本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。本发明实施例中的所述原料均为商业购买。
实施例1
一种废旧铅蓄电池回收利用加工方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤S1、破碎、筛分:把废铅酸蓄电池在密闭拆解车间用自动破碎分选设备拆解,首先把废铅酸蓄电池输送进入一级破碎装置,将废铅酸蓄电池中硫酸残液流入废酸液储池,并将破碎的电池物料在有机浸取溶剂中进行浸取,浸取完成后过滤,对滤渣进行干燥,浸出液随同硫酸残液一起流入废酸液储池,废酸液采用制酸工艺制成硫酸成品;接着将破碎的电池物料输送到水力分选器,分离得到铅膏和粗大固体;把粗大固体二级破碎分选得到板删、重质塑料、轻质塑料、隔板;铅膏输送到出料仓以备用;
步骤S2、粗大固体物料的再利用:将经过步骤S1筛分的粗大固体分别破碎疏松拆散,然后浸泡到碳化液中进行碳化15小时,然后过滤捞出并用清水漂洗沥干得到处理后固体;剩余液体作为碳化浸出液备用;再将处理后固体其和聚氯乙烯混合,形成混合物料,再将混合物料加入到双螺杆挤出机中挤出成型,得到复合材料,供工业使用;
步骤S3、铅膏的处理:将经过步骤S1制得的铅膏、氯化钠加入到步骤S2中碳化浸出液中进行脱硫处理10小时,通过脱水设备进行脱水处理,使得其含水量为10%,再进行压滤,得到脱硫铅膏;
步骤S4、铅膏粒的制备:将经过步骤S3制成的脱硫铅膏和专用熔剂进行配料后通过圆盘制粒机进行制粒,得到铅膏粒,铅膏粒的湿度在5%,粒径为20mm;
步骤S5、粗铅的制备:将经过步骤S4得到的铅膏粒送到氧气底吹炉中进行氧化处熔炼,得到再生粗铅和富铅氧化渣,富铅氧化渣经冷凝制块后被送到鼓风炉进行熔炼,得到产物再生粗铅,熔炼过程中产生的尾气经过催化剂处理后达标排放。
所述有机浸取溶剂为碳酸二甲酯;所述破碎的电池物料、有机浸取溶剂的料液比为1:2。
所述碳化液包括如下重量份的各组分:碳酸钠10份、碳酸胍5份、氢氧化钠2份、水40份。
所述粗大固体、碳化液的料液比为1:3;所述处理后固体、聚氯乙烯的质量比为5:100。
所述挤出成型的工艺参数为:双螺杆挤出机一区、二区、三区、四区、五区、六区和七区的温度分别为165℃、175℃、185℃、195℃、195℃、205℃和210℃。
所述专用熔剂包括如下重量份的各组分:富勒烯20份、火山灰10份、铪6份、氧化铈20份、氮化硅10份、蒙脱土3份。
所述催化剂包括如下重量份的各组分:五氧化二钒5份、氧化铪3份、三氧化铼1份、超支化聚缩水甘油醚1份。
实施例2
一种废旧铅蓄电池回收利用加工方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤S1、破碎、筛分:把废铅酸蓄电池在密闭拆解车间用自动破碎分选设备拆解,首先把废铅酸蓄电池输送进入一级破碎装置,将废铅酸蓄电池中硫酸残液流入废酸液储池,并将破碎的电池物料在有机浸取溶剂中进行浸取,浸取完成后过滤,对滤渣进行干燥,浸出液随同硫酸残液一起流入废酸液储池,废酸液采用制酸工艺制成硫酸成品;接着将破碎的电池物料输送到水力分选器,分离得到铅膏和粗大固体;把粗大固体二级破碎分选得到板删、重质塑料、轻质塑料、隔板;铅膏输送到出料仓以备用;
步骤S2、粗大固体物料的再利用:将经过步骤S1筛分的粗大固体分别破碎疏松拆散,然后浸泡到碳化液中进行碳化17小时,然后过滤捞出并用清水漂洗沥干得到处理后固体;剩余液体作为碳化浸出液备用;再将处理后固体其和聚氯乙烯混合,形成混合物料,再将混合物料加入到双螺杆挤出机中挤出成型,得到复合材料,供工业使用;
步骤S3、铅膏的处理:将经过步骤S1制得的铅膏、氯化钠加入到步骤S2中碳化浸出液中进行脱硫处理11小时,通过脱水设备进行脱水处理,使得其含水量为11%,再进行压滤,得到脱硫铅膏;
步骤S4、铅膏粒的制备:将经过步骤S3制成的脱硫铅膏和专用熔剂进行配料后通过圆盘制粒机进行制粒,得到铅膏粒,铅膏粒的湿度在6%,粒径为30mm;
步骤S5、粗铅的制备:将经过步骤S4得到的铅膏粒送到氧气底吹炉中进行氧化处熔炼,得到再生粗铅和富铅氧化渣,富铅氧化渣经冷凝制块后被送到鼓风炉进行熔炼,得到产物再生粗铅,熔炼过程中产生的尾气经过催化剂处理后达标排放。
所述有机浸取溶剂为丙酮;所述破碎的电池物料、有机浸取溶剂的料液比为1:2.3。
所述碳化液包括如下重量份的各组分:碳酸钠12份、碳酸胍6份、氢氧化钠3份、水45份。
所述粗大固体、碳化液的料液比为1:3.5;所述处理后固体、聚氯乙烯的质量比为6:100。
所述挤出成型的工艺参数为:双螺杆挤出机一区、二区、三区、四区、五区、六区和七区的温度分别为168℃、177℃、186℃、197℃、198℃、207℃和215℃。
所述专用熔剂包括如下重量份的各组分:富勒烯22份、火山灰12份、铪7份、氧化铈22份、氮化硅12份、蒙脱土4份。
所述催化剂包括如下重量份的各组分:五氧化二钒6份、氧化铪4份、三氧化铼2份、超支化聚缩水甘油醚1.2份。
实施例3
一种废旧铅蓄电池回收利用加工方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤S1、破碎、筛分:把废铅酸蓄电池在密闭拆解车间用自动破碎分选设备拆解,首先把废铅酸蓄电池输送进入一级破碎装置,将废铅酸蓄电池中硫酸残液流入废酸液储池,并将破碎的电池物料在有机浸取溶剂中进行浸取,浸取完成后过滤,对滤渣进行干燥,浸出液随同硫酸残液一起流入废酸液储池,废酸液采用制酸工艺制成硫酸成品;接着将破碎的电池物料输送到水力分选器,分离得到铅膏和粗大固体;把粗大固体二级破碎分选得到板删、重质塑料、轻质塑料、隔板;铅膏输送到出料仓以备用;
步骤S2、粗大固体物料的再利用:将经过步骤S1筛分的粗大固体分别破碎疏松拆散,然后浸泡到碳化液中进行碳化20小时,然后过滤捞出并用清水漂洗沥干得到处理后固体;剩余液体作为碳化浸出液备用;再将处理后固体其和聚氯乙烯混合,形成混合物料,再将混合物料加入到双螺杆挤出机中挤出成型,得到复合材料,供工业使用;
步骤S3、铅膏的处理:将经过步骤S1制得的铅膏、氯化钠加入到步骤S2中碳化浸出液中进行脱硫处理12小时,通过脱水设备进行脱水处理,使得其含水量为13%,再进行压滤,得到脱硫铅膏;
步骤S4、铅膏粒的制备:将经过步骤S3制成的脱硫铅膏和专用熔剂进行配料后通过圆盘制粒机进行制粒,得到铅膏粒,铅膏粒的湿度在7%,粒径为50mm;
步骤S5、粗铅的制备:将经过步骤S4得到的铅膏粒送到氧气底吹炉中进行氧化处熔炼,得到再生粗铅和富铅氧化渣,富铅氧化渣经冷凝制块后被送到鼓风炉进行熔炼,得到产物再生粗铅,熔炼过程中产生的尾气经过催化剂处理后达标排放。
所述有机浸取溶剂为N,N-二甲基甲酰胺;所述破碎的电池物料、有机浸取溶剂的料液比为1:2。
所述碳化液包括如下重量份的各组分:碳酸钠15份、碳酸胍8份、氢氧化钠3份、水50份;所述粗大固体、碳化液的料液比为1:4;所述处理后固体、聚氯乙烯的质量比为8:100。
所述挤出成型的工艺参数为:双螺杆挤出机一区、二区、三区、四区、五区、六区和七区的温度分别为170℃、177℃、188℃、197℃、200℃、208℃和220℃。
所述专用熔剂包括如下重量份的各组分:富勒烯25份、火山灰15份、铪8份、氧化铈25份、氮化硅15份、蒙脱土4.5份。
所述催化剂包括如下重量份的各组分:五氧化二钒7.5份、氧化铪6份、三氧化铼2.5份、超支化聚缩水甘油醚1.5份。
实施例4
一种废旧铅蓄电池回收利用加工方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤S1、破碎、筛分:把废铅酸蓄电池在密闭拆解车间用自动破碎分选设备拆解,首先把废铅酸蓄电池输送进入一级破碎装置,将废铅酸蓄电池中硫酸残液流入废酸液储池,并将破碎的电池物料在有机浸取溶剂中进行浸取,浸取完成后过滤,对滤渣进行干燥,浸出液随同硫酸残液一起流入废酸液储池,废酸液采用制酸工艺制成硫酸成品;接着将破碎的电池物料输送到水力分选器,分离得到铅膏和粗大固体;把粗大固体二级破碎分选得到板删、重质塑料、轻质塑料、隔板;铅膏输送到出料仓以备用;
步骤S2、粗大固体物料的再利用:将经过步骤S1筛分的粗大固体分别破碎疏松拆散,然后浸泡到碳化液中进行碳化23小时,然后过滤捞出并用清水漂洗沥干得到处理后固体;剩余液体作为碳化浸出液备用;再将处理后固体其和聚氯乙烯混合,形成混合物料,再将混合物料加入到双螺杆挤出机中挤出成型,得到复合材料,供工业使用;
步骤S3、铅膏的处理:将经过步骤S1制得的铅膏、氯化钠加入到步骤S2中碳化浸出液中进行脱硫处理13小时,通过脱水设备进行脱水处理,使得其含水量为14.5%,再进行压滤,得到脱硫铅膏;
步骤S4、铅膏粒的制备:将经过步骤S3制成的脱硫铅膏和专用熔剂进行配料后通过圆盘制粒机进行制粒,得到铅膏粒,铅膏粒的湿度在9%,粒径为70mm;
步骤S5、粗铅的制备:将经过步骤S4得到的铅膏粒送到氧气底吹炉中进行氧化处熔炼,得到再生粗铅和富铅氧化渣,富铅氧化渣经冷凝制块后被送到鼓风炉进行熔炼,得到产物再生粗铅,熔炼过程中产生的尾气经过催化剂处理后达标排放。
所述有机浸取溶剂为碳酸二甲酯、丙酮、N,N-二甲基甲酰胺、乙醚、异丙醇醇、四氢呋喃、吡啶按质量比1:2:2:1:4:3:2混合而成;所述破碎的电池物料、有机浸取溶剂的料液比为1:2.8。
所述碳化液包括如下重量份的各组分:碳酸钠18份、碳酸胍9份、氢氧化钠4.5份、水55份;所述粗大固体、碳化液的料液比为1:4.5;所述处理后固体、聚氯乙烯的质量比为9:100。
所述挤出成型的工艺参数为:双螺杆挤出机一区、二区、三区、四区、五区、六区和七区的温度分别为173℃、178℃、188℃、199℃、204℃、209℃和228℃。
所述专用熔剂包括如下重量份的各组分:富勒烯29份、火山灰18份、铪9份、氧化铈29份、氮化硅18份、蒙脱土5.5份。
所述催化剂包括如下重量份的各组分:五氧化二钒9份、氧化铪7份、三氧化铼3份、超支化聚缩水甘油醚1.9份。
实施例5
一种废旧铅蓄电池回收利用加工方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤S1、破碎、筛分:把废铅酸蓄电池在密闭拆解车间用自动破碎分选设备拆解,首先把废铅酸蓄电池输送进入一级破碎装置,将废铅酸蓄电池中硫酸残液流入废酸液储池,并将破碎的电池物料在有机浸取溶剂中进行浸取,浸取完成后过滤,对滤渣进行干燥,浸出液随同硫酸残液一起流入废酸液储池,废酸液采用制酸工艺制成硫酸成品;接着将破碎的电池物料输送到水力分选器,分离得到铅膏和粗大固体;把粗大固体二级破碎分选得到板删、重质塑料、轻质塑料、隔板;铅膏输送到出料仓以备用;
步骤S2、粗大固体物料的再利用:将经过步骤S1筛分的粗大固体分别破碎疏松拆散,然后浸泡到碳化液中进行碳化24小时,然后过滤捞出并用清水漂洗沥干得到处理后固体;剩余液体作为碳化浸出液备用;再将处理后固体其和聚氯乙烯混合,形成混合物料,再将混合物料加入到双螺杆挤出机中挤出成型,得到复合材料,供工业使用;
步骤S3、铅膏的处理:将经过步骤S1制得的铅膏、氯化钠加入到步骤S2中碳化浸出液中进行脱硫处理14小时,通过脱水设备进行脱水处理,使得其含水量为15%,再进行压滤,得到脱硫铅膏;
步骤S4、铅膏粒的制备:将经过步骤S3制成的脱硫铅膏和专用熔剂进行配料后通过圆盘制粒机进行制粒,得到铅膏粒,铅膏粒的湿度在10%,粒径为80mm;
步骤S5、粗铅的制备:将经过步骤S4得到的铅膏粒送到氧气底吹炉中进行氧化处熔炼,得到再生粗铅和富铅氧化渣,富铅氧化渣经冷凝制块后被送到鼓风炉进行熔炼,得到产物再生粗铅,熔炼过程中产生的尾气经过催化剂处理后达标排放。
所述有机浸取溶剂为吡啶;所述破碎的电池物料、有机浸取溶剂的料液比为1:3。
所述碳化液包括如下重量份的各组分:碳酸钠20份、碳酸胍10份、氢氧化钠5份、水60份;所述粗大固体、碳化液的料液比为1:5);所述处理后固体、聚氯乙烯的质量比为10:100。
所述挤出成型的工艺参数为:双螺杆挤出机一区、二区、三区、四区、五区、六区和七区的温度分别为175℃、180℃、190℃、200℃、205℃、210℃和230℃。
所述专用熔剂包括如下重量份的各组分:富勒烯30份、火山灰20份、铪10份、氧化铈30份、氮化硅20份、蒙脱土6份。
所述催化剂包括如下重量份的各组分:五氧化二钒10份、氧化铪8份、三氧化铼4份、超支化聚缩水甘油醚2份。
对比例1
本例提供一种废旧铅蓄电池回收利用加工方法,与实施例1基本相同,不同的是所述碳化液不包括碳酸胍和氢氧化钠。
对比例2
本例提供一种废旧铅蓄电池回收利用加工方法,与实施例1基本相同,不同的是所述专用熔剂不包括富勒烯和火山灰。
对比例3
本例提供一种废旧铅蓄电池回收利用加工方法,与实施例1基本相同,不同的是所述专用熔剂不包括铪和氧化铈。
对比例4
本例提供一种废旧铅蓄电池回收利用加工方法,与实施例1基本相同,不同的是所述专用熔剂不包括氮化硅和蒙脱土。
对比例5
本例提供一种废旧铅蓄电池回收利用加工方法,与实施例1基本相同,不同的是所述催化剂不包括五氧化二钒和氧化铪。
对比例6
本例提供一种废旧铅蓄电池回收利用加工方法,与实施例1基本相同,不同的是所述催化剂不包括氧化铪和三氧化铼。
对比例7
本例提供一种废旧铅蓄电池回收利用加工方法,与实施例1基本相同,不同的是所述催化剂不包括氧化铪和超支化聚缩水甘油醚。
对比例8
本例提供一种传统废旧铅蓄电池回收利用加工方法。
为了进一步说明本发明实施例中所涉及的废旧铅蓄电池回收利用加工方法的有益技术效果,对以上实施例1-5及对比例1-8所述的废旧铅蓄电池回收利用加工方法效果进行测试,测试结果见表1。
表1
项目 | 铅回收率 | 尾气处理后含二氧化硫 | 聚氯乙烯拉伸强度增强率 |
单位 | % | mg/m<sup>3</sup> | % |
实施例1 | 98.4 | 55 | 97.5 |
实施例2 | 98.6 | 51 | 98.2 |
实施例3 | 98.9 | 45 | 98.7 |
实施例4 | 99.3 | 43 | 99.0 |
实施例5 | 99.5 | 40 | 99.3 |
对比例1 | 94.2 | 68 | 97.4 |
对比例2 | 94.6 | 70 | 97.0 |
对比例3 | 94.3 | 67 | 97.5 |
对比例4 | 94.5 | 69 | 97.3 |
对比例5 | 97.2 | 81 | 97.1 |
对比例6 | 96.9 | 86 | 97.0 |
对比例7 | 97.0 | 85 | 96.9 |
对比例8 | 96.8 | 90 | 97.1 |
从表1可以看出,本发明实施例公开的废旧铅蓄电池回收利用加工方法,铅回收率≥98.4%,尾气处理后含二氧化硫≤55mg/m3,聚氯乙烯拉伸强度增强率≥97.5%;而对比例铅回收率≤97.2%,尾气处理后含二氧化硫≥67mg/m3,聚氯乙烯拉伸强度增强率≤97.5%;可见碳酸胍和氢氧化钠的添加对改善铅回收率有好处,粗大固体的添加对提高聚氯乙烯拉伸强度具有很大的作用;富勒烯、火山灰、铪、氧化铈、氮化硅和蒙脱土协同作用能改善回收率;五氧化二钒、氧化铪、三氧化铼、超支化聚缩水甘油醚协同作用能提高催化效率,减少环境污染。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
Claims (2)
1.一种废旧铅蓄电池回收利用加工方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤S1、破碎、筛分:把废旧铅蓄电池在密闭拆解车间用自动破碎分选设备拆解,首先把废旧铅蓄电池输送进入一级破碎装置,将废旧铅蓄电池中硫酸残液流入废酸液储池,并将破碎的电池物料在有机浸取溶剂中进行浸取,浸取完成后过滤,对滤渣进行干燥,浸出液随同硫酸残液一起流入废酸液储池,废酸液采用制酸工艺制成硫酸成品;接着将破碎的电池物料输送到水力分选器,分离得到铅膏和粗大固体;把粗大固体二级破碎分选得到板删、重质塑料、轻质塑料、隔板;铅膏输送到出料仓以备用;
步骤S2、粗大固体物料的再利用:将经过步骤S1筛分的粗大固体分别破碎疏松拆散,然后浸泡到碳化液中进行碳化15-24小时,然后过滤捞出并用清水漂洗沥干得到处理后固体;剩余液体作为碳化浸出液备用;再将处理后固体和聚氯乙烯混合,形成混合物料,再将混合物料加入到双螺杆挤出机中挤出成型,得到复合材料,供工业使用;
步骤S3、铅膏的处理:将经过步骤S1制得的铅膏、氯化钠加入到步骤S2中碳化浸出液中进行脱硫处理10-14小时,通过脱水设备进行脱水处理,使得其含水量为10-15%,再进行压滤,得到脱硫铅膏;
步骤S4、铅膏粒的制备:将经过步骤S3制成的脱硫铅膏和专用熔剂进行配料后通过圆盘制粒机进行制粒,得到铅膏粒,铅膏粒的湿度在5-10%,粒径为20-80mm;
步骤S5、粗铅的制备:将经过步骤S4得到的铅膏粒送到氧气底吹炉中进行氧化熔炼,得到再生粗铅和富铅氧化渣,富铅氧化渣经冷凝制块后被送到鼓风炉进行熔炼,得到产物再生粗铅,熔炼过程中产生的尾气经过催化剂处理后达标排放;
所述有机浸取溶剂为碳酸二甲酯、丙酮、N,N-二甲基甲酰胺、乙醚、异丙醇、四氢呋喃、吡啶中的至少一种;
所述破碎的电池物料、有机浸取溶剂的料液比为1:(2-3);
所述碳化液包括如下重量份的各组分:碳酸钠10-20份、碳酸胍5-10份、氢氧化钠2-5份、水40-60份;
所述粗大固体、碳化液的料液比为1:(3-5);
所述处理后固体、聚氯乙烯的质量比为(5-10):100;
所述挤出成型的工艺参数为:双螺杆挤出机一区、二区、三区、四区、五区、六区和七区的温度分别为165-175℃、175-180℃、185-190℃、195-200℃、195-205℃、205-210℃和210-230℃;
所述专用熔剂包括如下重量份的各组分:富勒烯20-30份、火山灰10-20份、铪6-10份、氧化铈20-30份、氮化硅10-20份、蒙脱土3-6份;
所述催化剂包括如下重量份的各组分:五氧化二钒5-10份、氧化铪3-8份、三氧化铼1-4份、超支化聚缩水甘油醚1-2份。
2.一种采用权利要求1所述的废旧铅蓄电池回收利用加工方法制成的再生粗铅及复合材料。
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