CN1891841A - 一种再生铅加工工艺及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种再生铅加工工艺和装置，主要包括对再生铅原料—废旧酸硫电池加工工艺和天然气燃烧系统装置，废旧电池经粉碎、筛选、分级冶炼并对燃烧后的废气进行除尘、除硫、过滤处理，使用天然气回转窑，以天然气作为燃料，空气作为助燃剂，天然气和空气的进气量由一套PC自动控制的电子阀门设备。节约了能源，保证了安全操作，减少对人体的危害。达到较高的再生铅回收和较低的废气对环境的污染，产生明显的社会效益经济效益。

Description

一种再生铅加工工艺及装置

技术领域

本发明涉及固体回收工艺及装置，更具体地说是一种再生铅加工工艺及装置。

背景技术

我国是电池生产和消费大国，铅酸电池生产的急剧增长，大量精铅的被生产和消费，同时每年产生大量的废旧电池，一是资源消耗，二是产生环境污染，旧电池污染已成为迫切需要解决的重大环境问题，报废电池又成为铅的主要再生来源，导致再生铅生产的发展。我国的再生铅业目前正处于一种无序发展，粗放经营的局面，全国众多的小型企业用落后的工艺甚至土法回收冶炼铅，以浪费资源、牺牲环境为代价来维持企业生存。

再生铅行业因为其广阔的发展前景和高额的利润，着实让众多小企业的业主们体验到“化废为宝”的神奇魅力。但是又因为他们生产过程中所用的土法炼铅(鼓风炉法炼铅)技术有能源利用率低，废气排放量大，污染大等缺点，所以一直是国家环保部门明令禁止的。怎样才能即不污染环境，又能充分的合理回收可再生资源，成为再生铅行业急待解决的决定生死存亡的问题。

发明内容

本发明的目的就是提供一套先进的再生铅加工工艺及装置。最大可能地减少固体污染，最大可能回收废旧铅酸蓄电池中的材料，消除生产中可能出现的空气污染，又适合小型企业使用。

本发明提出解决上述问题的技术方案是以下技术实现。

本再生铅加工工艺下列步骤：

(1)废旧电池由不锈钢粉碎机粉碎；

(2)粉碎后的物品由水力振动筛分选为中小块料和膏泥；

(3)中小块料送柱式水力分级机，成为合金栅料，膏泥送入提纯室，塑料混合物送入露天广场再经水力压碎分离机产生聚丙烯、硬胶木和少量聚乙烯；

(4)合金栅料和膏泥提纯后送入天然气熔炉，利用天然气辅助设备冶炼出成品铅；

(5)冶炼的废气经冷却塔进入布袋除尘室除去铅尘，铅尘回天然气熔炉冶炼；

(6)经布袋处理的气体进入除硫设备除硫，加入中和剂，产生的固体为本肥。

(7)除硫后气体经过滤室达标排放；

泥膏在提纯室经过滤、浓缩、干燥其含水低于67％。

天然气熔炉内除了膏泥和合金板栅料外，还掺有碎石油焦、苏打和铁屑，燃烧加热温度到1000-1300度进行还原熔炼。

除去粉尘物质后的废气再送入除硫设备中，通过与该设备中的吸收剂料浆，料浆由炉渣和水按比例研磨后混合而成，主要成分为CaO、MgO、ZnO和FeO，进行中和和置换反应除去SO₂，除去SO₂后的气体经过过滤室吸潮处理，过滤室中是锯末等具有高附着性的物质。

过滤前通过往吸收剂料浆中加入石灰浆液的方法进行中和反应处理，使它的PH值控制在七到八，中和后的料浆经过滤器过滤，滤渣作为土壤改良剂本肥，滤液流入循环水池重新泵入除硫设备再次利用。

水力振动筛选项、废气冷却和水力压碎分离设有循环水处理系统。

使用天然气回转窑，以天然气作为燃料，空气作为助燃剂，天然气和空气的进气量由一套电子阀门设备控制。这样不仅大大降低了固体污染，而且节约了能源，保证了安全。膏泥和合金板栅料送入熔炼窑后，利用天然气喷嘴向废铅原料喷射火焰，使之升温反应达到冶炼的目的。回转窑内设有二次燃烧室，其目的是使回转窑产出的烟气中的有机物和一氧化碳完全燃烧。该装置主要由微型计算机、鼓风机、气体燃烧器、火焰探测器、角行程电动阀门执行机构、风量控制器、两位两通电磁阀、DKZ型电动执行器、天然气储气罐、天然气回转窑组成。鼓风机出口连接风量控制器，再连接到燃烧器进风口上，风量控制器的阀门杆连接到角行程电动阀门执行机构控制杆上，构成供风系统，天然气储气罐减压器分为二路：一路接两位两通电磁阀，再接DKZ型电动执行器后分别连接两位两通电磁阀，膜盒压力表连到燃烧器比例调整接口，另一路经阀门接燃烧器主接口上，燃烧器喷嘴接到回转窑燃烧装置。

附图说明

本发明说明书包括二幅附图

图1为本发明的工艺方框图

图2为本发明的回转窑燃烧装置图

具体实施方式

下面结合附图与实施例，进一步阐明本发明。

该工艺主要核心是将废电池破碎后经水力分选机分选，分别的得到废硫酸化合物(膏泥)，聚氯乙烯塑料，聚丙烯塑料，硬木，合金板栅料，并使这些物料中杂质含量低于千分之五，然后分别进行加工。其中膏泥和板栅进入天然气回转窑后得到粗铅和废气(废气中含有大SO₂和大量铅粉尘)。废气收集后先经过冷却塔降温，然后进入布袋除尘器除尘，接着送入除硫设备除硫，最后经过空气压缩机压入过滤室吸潮过滤，达到无污染后直接经烟囱拍入大气。生产过程中的解离、转化、熔炼均采用机械化，全自动PC操作确保密闭性，减少对人体的危害。

生产具体工艺如下：

1)破碎工序

原料废铅蓄电池由传送装置送入不锈钢粉碎机粉碎后，通过全湿法水力解离技术，分别得到废硫酸化合物(膏泥)，聚氯乙烯塑料，聚丙烯塑料，硬木，合金板栅料。不锈钢粉碎机由内壁做过防腐和耐磨处理的材料做成。

2)分选工序

这道工序要使废硫酸化合物(膏泥)，聚氯乙烯塑料，聚丙烯塑料，硬木，合金板栅料这些物料间含量降到最低，低于千分之五。这样即提高了各组的回收率，又消除了它们进一步处理时的二次污染(既防止锑的产生和SO₂的产生，以及有机塑料的再生)。粉碎料被送入水力震动筛，震动筛倾角70度，在水力和机械震动两种力的作用下膏泥经筛孔(0.06mm)与其它物质分开，筛下泥膏经过滤、浓缩、干燥含水低于67％，进入天然气回转窑。筛上物料继续在水力作用下通过斜坡分离槽，分离成大块料和中小块料。大块料返回不锈钢粉碎机再次粉碎，中小块料则进入柱式水力分级机。柱式水力分级机由工程塑料焊接而成，上部为扩大段，下部为直通圆管，水由底部的圆管泵入，通过控制上升水流速度，使氯乙烯轻质物料上浮，再经三个滚动牙棒作用由螺旋输送机送出，并由皮带送至露天堆场。而密度略重的塑料混合物从该设备的上部侧口顺水流出，送入塑料再分工序。合金板栅重质物料落入底部，经螺旋输送机送出，并由传送装置送至天然气回转窑。水经沉降过滤处理后，循环使用。

3)塑料再分工序

中等密度的塑料混合物在水力压碎分离装置内进一步处理，分离出聚丙烯塑料，硬胶木及少量的聚氯乙烯塑料，分别送到仓库。

4)熔炼工序

本工序置有一座天然气回转窑，用于加工膏泥和合金板栅料。使用天然气作为燃料，空气作为助燃剂，天然气和空气的进气量由一套电子阀门设备控制，。这样不仅大大降低了固体污染，而且节约了能源，保证了安全。膏泥和合金板栅料送入熔炼窑后，利用天然气喷嘴向废铅原料喷射火焰，使之升温反应达到冶炼的目的。回转窑内设有二次燃烧室，其目的是使回转窑产出的烟气中的有机物和一氧化碳完全燃烧。炉内除了膏泥和合金板栅料外，还掺有碎石油焦、苏打和铁屑，在燃烧加热到1000-1300度的炉内进行还原熔炼，使膏泥中的PbSO₄、PbS、PbO₂、PbO在高温下通过置换和还原反应，变成金属铅。

5)废气处理工序

天然气回转窑所生产的废气，经防腐蚀材料制成的管道集中到一起，通过根据冷凝管原理制成的冷却塔降到一定温度后，通过引风机(功率为14千瓦，引风量为每小时1190至2000立方米)送入布袋除尘器。在布袋除尘器中利用机械打和反吹风式等方法除去废气中的粉尘物质；粉尘集中后送回天然气回转窑再次冶炼。除去粉尘物质后的废气再送入除硫设备中，通过与该设备中的吸收剂料浆(料浆由炉渣和水按比例研磨后混合而成，主要成分为CaO、MgO、ZnO和FeO)进行中和和置换反应除去SO₂。除去SO₂后的气体经过过滤室吸潮处理(过滤室中是锯末等具有高附着性的物质)，最后经引风机(功率同上)送入内壁作过防腐处理的烟囱排放入大气中。

6)除硫工序

在上步反应中始终对废气的浓度、温度、压力、流量连续监控，控制其PH值大小。在过滤前通过往吸收剂料浆中加入石灰浆液的方法进行中和反应处理，使它的PH值控制在七到八左右(中和反应可以调节吸收剂料浆的结构，使它成为颗粒状结构，提高过滤速度，是料浆更适合“本肥”生产工艺要求)，中和后的料浆经过滤器过滤，滤渣作为土壤改良剂本肥，滤液流入循环水池重新泵入除硫设备再次利用。

7)废水利用

整个生产工序中，每一步的水都循环利用，最大可能的消除废水污染。

本发明主要由不锈钢粉碎机、水力震动筛、入柱式水力分级机、天然气回转窑、布袋除尘器设备组合。

不锈钢粉碎机由内壁做过防腐和耐磨处理的材料做成。

水力震动筛筛孔为0.06mm，倾角70度。

柱式水力分级机由工程塑料焊接而成，上部为扩大段，下部为直通圆管，水由底部的圆管泵入，通过控制上升水流速度，使氯乙烯轻质物料上浮，再经三个滚动牙棒作用由螺旋输送机送出。

天然气回转窑由微型计算机控制台1、鼓风机2、气体燃烧器10、火焰探测器11、角行程电动阀门执行机构4、风量控制器3、两位两通电磁阀6、DKZ型电动执行器16、天然气储气罐17、天然气回转窑12组成。鼓风机2出口连接风量控制器3，再连接到燃烧器进风口上，风量控制器3的阀门杆连接到角行程电动阀门执行机构4控制杆上，构成供风系统，连天然气储气罐管路经减压器后分为二路：管路13接两位两通电磁阀6，再接DKZ型电动执行器16后分别连接两位两通电磁阀6，膜盒压力表7连到燃烧器比例调整接口，管路14经阀门5接燃烧器主接口上，管路13和管路14通过装有阀门的管路15相接，燃烧器喷嘴8接到回转窑气体燃烧器10。气体燃烧器10设有观察孔9。

Claims (11)

1.一种再生铅加工工艺，其特征是，包括下列步骤：

(1)废旧电池由不锈钢粉碎机粉碎；

(2)粉碎后的物品由水力振动筛分选为中小块料和膏泥；

(3)中小块料送柱式水力分级机，成为合金栅料，膏泥送入提纯室，塑料混合物送入露天广场再经水力压碎分离机产生聚丙烯、硬胶木和少量聚乙烯；

(4)合金栅料和膏泥提纯后送入天然气熔炉，利用天然气辅助设备冶炼出成品铅；

(5)冶炼的废气经冷却塔进入布袋除尘室除去铅尘，铅尘回天然气熔炉冶炼；

(6)经布袋处理的气体进入除硫设备除硫，加入中和剂，产生的固体为本肥；

(7)除硫后气体经过滤室达标排放；

(8)水力振动筛选项、废气冷却和水力压碎分离设有循环水处理系统。

2.根据权利要求1所述的再生铅加工工艺，其特征是，泥膏在提纯室经过滤、浓缩、干燥其含水低于67％。

3.根据权利要求1所述的再生铅加工工艺，其特征是，天然气熔炉内除了膏泥和合金板栅料外，还掺有碎石油焦、苏打和铁屑，燃烧加热温度到1000——1300度进行还原熔炼。

4.根据权利要求1所述的再生铅加工工艺，其特征是，除去粉尘物质后的废气再送入除硫设备中，通过与该设备中的吸收剂料浆，料浆由炉渣和水按比例研磨后混合而成，主要成分为CaO、MgO、ZnO和FeO，进行中和和置换反应除去SO₂，除去SO₂后的气体经过过滤室吸潮处理，过滤室中是锯末等具有高附着性的物质。

5.根据权利要求1所述的再生铅加工工艺，其特征是，在过滤前通过往吸收剂料浆中加入石灰浆液的方法进行中和反应处理，使它的PH值控制在7-8，中和后的料浆经过滤器过滤，滤渣作为土壤改良剂本肥，滤液流入循环水池重新泵入除硫设备再次利用。

6.实现权利要求1所述的再生铅加工工艺的装置，其特征是，该装置是由不锈钢粉碎机、水力震动筛、入柱式水力分级机、天然气回转窑、布袋除尘器组合。

7.根据权利要求6所述的再生铅加工工艺的装置，其特征是所述不锈钢粉碎机由内壁做过防腐和耐磨处理的材料做成。

8.根据权利要求6所述的再生铅加工工艺的装置，其特征是所述水力震动筛筛孔为0.06mm，倾角70度。

9.根据权利要求6所述的再生铅加工工艺的装置，其特征是所述柱式水力分级机由工程塑料焊接而成，上部为扩大段，下部为直通圆管，水由底部的圆管泵入，通过控制上升水流速度，使氯乙烯轻质物料上浮，再经三个滚动牙棒作用由螺旋输送机送出。

10.根据权利要求6所述的再生铅加工工艺的装置，其特征是所述天然气回转窑，使用天然气作为燃料，空气作为助燃剂，天然气和空气的进气量由一套电子阀门设备控制，膏泥和合金板栅料送入熔炼窑后，利用天然气喷嘴向废铅原料喷射火焰，使之升温反应达到冶炼的目的；回转窑内设有二次燃烧室，其目的是使回转窑产出的烟气中的有机物和一氧化碳完全燃烧。

11.根据权利要求6所述的再生铅加工工艺的装置，其特征是所述布袋除尘器利用机械打击和反吹风式方法除去废气中的粉尘物质。

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