CN206516734U - 铅酸电池的处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了铅酸电池的处理系统。该系统包括：破碎分选装置，所述破碎分选装置具有铅酸电池入口、板栅出口、铅膏出口和塑胶出口；预脱硫装置，所述预脱硫装置具有铅膏入口、碳酸盐入口和预脱硫物料出口，所述铅膏入口与所述铅膏出口相连；旋转式氧化还原装置，所述氧化还原装置具有预脱硫物料入口、石灰石入口、燃气入口、纯氧入口、压缩空气入口、铁入口、还原碳入口、萤石入口、烟气出口、粗铅出口和排渣口，所述预脱硫物料入口与所述预脱硫物料出口相连，所述氧化还原装置设置有喷枪；以及精炼装置，所述精炼装置具有粗铅入口、板栅入口和精铅出口，所述粗铅入口与所述粗铅出口相连，所述板栅入口与所述板栅出口相连。

Description

铅酸电池的处理系统

技术领域

本实用新型涉及冶金领域，具体地，涉及铅酸电池的处理系统。

背景技术

目前国内的再生铅厂主要采用传统的反射炉、鼓风冲天炉等熔炼工艺，能耗高，环境污染大；铅回收率在85％～90％，渣率高，渣含铅高于11％，，炉况的控制主要依赖于操作工的操作经验和技能，自动化程度低，不利于工厂的清洁生产和环境保护，耗费大量人力物力。

由此，废旧铅酸电池的处理系统有待改进。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种铅酸电池的处理系统，该系统利用旋转式氧化还原装置可旋转，并借助喷枪控制炉内的氧势，在一个炉子内即可完成氧化和还原反应，安全环保，结构简单。

根据本实用新型的一个方面，本实用新型提供了一种铅酸电池的处理系统。根据本实用新型的实施例，该系统包括：

破碎分选装置，所述破碎分选装置具有铅酸电池入口、板栅出口、铅膏出口和塑胶出口；

预脱硫装置，所述预脱硫装置具有铅膏入口、碳酸盐入口和预脱硫物料出口，所述铅膏入口与所述铅膏出口相连；

旋转式氧化还原装置，所述氧化还原装置具有预脱硫物料入口、石灰石入口、燃气入口、纯氧入口、压缩空气入口、铁入口、还原碳入口、萤石入口、烟气出口、粗铅出口和排渣口，所述预脱硫物料入口与所述预脱硫物料出口相连，所述氧化还原装置设置有喷枪；以及

精炼装置，所述精炼装置具有粗铅入口、板栅入口和精铅出口，所述粗铅入口与所述粗铅出口相连，所述板栅入口与所述板栅出口相连。

根据本实用新型实施例的铅酸电池的处理系统，该系统利用旋转式氧化还原装置可旋转，并借助喷枪控制炉内的氧势，在一个炉子内即可完成氧化和还原反应。并且，该系统的结构紧凑，装置简单。

任选地，所述旋转式氧化还原装置为顶吹转炉。

任选地，所述喷枪与所述顶吹转炉的炉体纵轴平行。

任选地，所述旋转式氧化还原装置的内壁铺设有防火砖，且所述防火砖的高度高于所述旋转式氧化还原装置渣线的高度。

任选地，所述精炼装置内设置有搅拌部件。

任选地，所述系统进一步包括：除尘装置，所述除尘装置具有烟气入口和净化后的烟气出口，所述烟气入口与所述烟气出口相连。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1显示了根据本实用新型一个实施例的铅酸电池的处理系统的结构示意图；

图2显示了根据本实用新型又一个实施例的铅酸电池的处理系统的结构示意图；

图3显示了根据本实用新型又一个实施例的顶吹转炉的结构示意图；

图4显示了根据本实用新型又一个实施例的处理铅酸电池的方法的流程示意图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型而不是要求本实用新型必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

需要说明的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。进一步地，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

根据本实用新型的一个方面，本实用新型提供了一种铅酸电池的处理系统。参考图1，根据本实用新型的实施例，对该铅酸电池的处理系统进行解释说明，该系统包括：破碎分选装置100、预脱硫装置200、旋转式氧化还原装置300和精炼装置400。

根据本实用新型实施例的铅酸电池的处理系统，该系统利用旋转式氧化还原装置可旋转，并借助喷枪控制炉内的氧势，在一个炉子内即可完成氧化和还原反应，。并且，该系统的结构紧凑，装置简单。根据本实用新型的实施例，该系统与密闭收尘系统及环保烟罩配合使用，收尘通风良好，可以实现完全密闭，防止排放物溢散操作环境良好，对外也没有污染，安全环保满足严格的环境要求。

本实用新型实施例的铅酸电池的处理系统，可年产精铅30000-60000吨，年工作天数330天，作业率95％，冶炼每吨精铅的能耗约为90千克标煤-100千克标煤。

为了便于理解该铅酸电池的处理系统，下面对各装置逐一进行解释说明：

破碎分选装置100：根据本实用新型的实施例，该破碎分选装置100具有铅酸电池入口、板栅出口、铅膏出口和塑胶出口，利用破碎分选装置对铅酸电池进行破碎分选处理，得到板栅、铅膏和塑胶，其中，板栅和铅膏用于后续的铅冶炼，塑胶可以用于其它工业用途，从而，充分利用铅酸电池的各组成部分，实现废物的有效利用。

预脱硫装置200：根据本实用新型的实施例，该预脱硫装置200具有铅膏入口、碳酸盐入口和预脱硫物料出口，其中，铅膏入口与铅膏出口相连，利用预脱硫装置将所述铅膏与碳酸盐混合，碳酸盐将PbSO₄转化为PbCO₃进行预脱硫处理，得到预脱硫物料，便于后续氧化还原处理得到单质铅。

旋转式氧化还原装置300：根据本实用新型的实施例，该氧化还原装置300具有预脱硫物料入口、石灰石入口、燃气入口、纯氧入口、压缩空气入口、铁入口、还原碳入口、萤石入口、烟气出口、粗铅出口和排渣口，其中，预脱硫物料入口与预脱硫物料出口相连，且氧化还原装置设置有喷枪310，旋转式氧化还原装置将预脱硫物料与石灰石、铁、还原碳和萤石等原料在纯氧气氛下进行氧化还原处理，得到粗铅。该氧化还原装置以92％工业氧气提供氧化气氛，并运用喷枪保证氧和天然气完全燃烧，控制炉内的氧势并调节炉内的温度，从而使熔炼过程中氧化还原装置的温度和氧势易于调节和控制，进而，根据不同熔炼阶段的需要，有不同的氧势或还原势，从而实现在一个炉体内完成铅膏的氧化和还原反应，简化了氧化还原装置的结构，降低了能耗。

其中，需要说明的是，旋转式氧化还原装置300即可以沿炉体纵轴360°旋转，也可以在垂直方向360°倾转，具体地，炉子冶炼工作时，炉体沿纵轴360°旋转，起到搅拌熔体作用。也可以在垂直方向360°倾转，便于加料、放渣和出炉。

根据本实用新型的具体实施例，铅膏与石灰石、萤石、铁屑、焦炭一起配料后通过箕斗车加入氧化还原装置300内，待加料结束后，喷枪插入炉内进行熔炼。开始时，氧化还原装置300先以慢速不停地旋转，并不断加快。喷枪先以中型火焰进行燃烧，随后自动改变喷枪的火焰变为高氧化状态，炉内的金属随着炉内温度的升高开始氧化还原，同时保持炉温在1250℃以下。待反应完成后，开始出渣和出铅，由于炉渣的量很少，只需在多个循环后出一次渣，渣中含铅小于2％。

根据本实用新型的一些实施例，旋转式氧化还原装置为顶吹转炉。由此，顶吹转炉的旋转和倾动速度均可调，易于加料、排渣、放铅、排烟和燃烧，并且氧化还原效率高，效果好。并且，顶吹转炉的炉口大、炉膛深、处理量大，适于工业生产。参考图3，根据本实用新型的具体实施例，喷枪310的角度可以调节，当进行氧化还原操作时，喷枪310与顶吹转炉的炉体纵轴320平行。当顶吹转炉倾斜旋转时，喷枪310与其炉体纵轴320平行，相对水平面也位于倾向状态。发明人根据实际操作经验发现，当喷枪与顶吹转炉的炉体纵轴平行时，熔体的铺展厚度合适，在达到熔炼目标的前提下可以缩短作业时间。

根据本实用新型的实施例，旋转式氧化还原装置300的内壁铺设有防火砖，且所述防火砖的高度高于所述旋转式氧化还原装置渣线的高度。由此，减轻旋转式氧化还原装置内熔融原料对炉体的磨损，使旋转式氧化还原装置的使用寿命更长。其中，需要说明的是，由于旋转式氧化还原装置360°可以倾转，炉体没有固定渣线，通常渣线的高度不高于炉体的2/3，也就是说，防火砖的高度高于炉体的2/3即可。

其中，本文所用术语“渣线”是指旋转式氧化还原装置内熔融原料所能达到的最高高度。

精炼装置400：根据本实用新型的实施例，该精炼装置400具有粗铅入口、板栅入口和精铅出口，其中，粗铅入口与粗铅出口相连，板栅入口与板栅出口相连，精炼装置400将粗铅和板栅进行精炼处理，获得精铅，其中，精炼处理产生的浮渣返回氧化还原装置300再次进行氧化还原处理。由此，铅的回收率高，废渣的含铅量低，精铅的含铅量高。

根据本实用新型的实施例，精炼装置400内设置有搅拌部件(图中未示出)。由此，使物料充分混合，促进精炼处理的进行。根据本实用新型的具体实施例，该搅拌部件为桨式搅拌机。由此，搅拌效果更好。

参考图2，根据本实用新型的实施例，该系统进一步包括：除尘装置500，该除尘装置500具有烟气入口和净化后的烟气出口，其中，烟气入口与烟气出口相连，用于对烟气进行净化处理，使净化后的烟气可以直接排放。

为了便于理解前述的铅酸电池的处理系统，在此提供一种利用前述的铅酸电池的处理系统处理铅酸电池的方法。参考图4，根据本实用新型的实施例，对处理铅酸电池的方法进行解释说明，该方法包括：

S100破碎分选处理

根据本实用新型的实施例，利用破碎分选装置对所述铅酸电池进行破碎分选处理，得到板栅、铅膏和塑胶，其中，板栅和铅膏用于后续的铅冶炼，塑胶可以用于其它工业用途，从而，充分利用铅酸电池的各组成部分，实现废物的有效利用。

S200预脱硫处理

根据本实用新型的实施例，利用预脱硫装置将铅膏与碳酸盐混合，碳酸盐将PbSO₄转化为PbCO₃进行预脱硫处理，得到预脱硫物料，便于后续氧化还原处理得到单质铅。

S300氧化还原处理

根据本实用新型的实施例，利用旋转式氧化还原装置将预脱硫物料与石灰石、铁、还原碳和萤石在氧气气氛下进行氧化还原处理，得到粗铅和熔渣，其中，熔渣中含铅小于2％，铅含量低，污染小。氧化还原装置以工业纯氧提供氧化气氛，并运用喷枪保证氧和天然气完全燃烧，控制炉内的氧势并调节炉内的温度，从而使熔炼过程中氧化还原装置的温度和氧势易于调节和控制，进而，根据不同熔炼阶段的需要，有不同的氧势或还原势，从而实现在一个炉体内完成铅膏的氧化和还原反应，简化了氧化还原装置的结构，降低了能耗。

根据本实用新型的具体实施例，氧气气氛是由92％的工业氧气形成的。

根据本实用新型的具体实施例，铅膏与石灰石、萤石、铁屑、焦炭一起配料后通过箕斗车加入氧化还原装置内，待加料结束后，喷枪插入炉内进行熔炼。开始时，氧化还原装置先以慢速不停地旋转，并不断加快。喷枪先以中型火焰进行燃烧，随后自动改变喷枪的火焰变为高氧化状态，炉内的金属随着炉内温度的升高开始氧化还原，同时保持炉温在1250℃以下。待反应完成后，开始出渣和出铅，由于炉渣的量很少，只需在多个循环后出一次渣，渣中含铅小于2％。

根据本实用新型的一些实施例，旋转式氧化还原装置为顶吹转炉。由此，顶吹转炉的旋转和倾动速度均可调，易于加料、排渣、放铅、排烟和燃烧，并且氧化还原效率高，效果好。

根据本实用新型的一些实施例，氧化还原处理过程中，顶吹转炉的炉体纵轴与水平呈25-30度夹角。根据本实用新型的优选实施例，顶吹转炉的炉体纵轴与水平呈28度夹角。发明人根据实际操作经验发现，当顶吹转炉的纵轴处于上述角度时，熔体的铺展厚度合适，在达到熔炼目标的前提下可以缩短作业时间。

根据本实用新型的一些实施例，氧化还原处理过程中，加料时顶吹转炉炉体中心倾转到与水平成90°，由此，便于加料。

根据本实用新型的实施例，利用箕斗车将原料加入氧化还原装置中。由此，节省人力。

根据本实用新型的一些实施例，氧化还原处理过程中，顶吹转炉沿炉体纵轴进行自转，转速为0～15r/min。由此，利用炉体旋转搅拌炉内熔体，促进熔体进行反应，提高氧化还原效率。

根据本实用新型的实施例，所述氧化还原处理的温度为1130-1170°。由此，在该温度条件下，有利于炉体物料充分熔化为熔融液体。

S400精炼处理

根据本实用新型的实施例，利用精炼装置将粗铅和板栅进行精炼处理，获得精铅。其中，精炼处理产生的浮渣返回氧化还原装置300再次进行氧化还原处理。由此，铅的回收率高，废渣的含铅量低，精铅的含铅量高。

根据本实用新型实施例的铅酸电池的处理方法，该方法所采用旋转式氧化还原装置可旋转，并借助喷枪控制炉内的氧势，在一个炉子内即可完成氧化和还原反应，结构简单。并且，该方法的流程简单，自动化程度高，对原料适应性强，操作安全环保，满足严格的环境要求。

根据本实用新型的实施例，精炼处理的温度为320-350摄氏度。由此，精馏的效率高，能耗少。

下面参考具体实施例，对本实用新型进行说明，需要说明的是，这些实施例仅仅是说明性的，而不能理解为对本实用新型的限制。

实施例1

利用本实用新型实施例的铅酸电池的处理系统对废旧铅酸蓄电池进行处理，具体方法如下：

(1)利用破碎分选装置将废旧铅酸蓄电池进行机械破碎分选，得到铅膏和板栅和塑料，其中，铅膏和板栅的主要化学成分(干基，wt％)如表1所示。

表1铅膏板栅主要成分如下表：(％)

名称

Pb总

PbO

Pb02

PbSO4

Sb

Pb金属量

板栅

92-95

微

微

微

3-8

92-95

铅膏

65-80

15-20

20-25

25-35

0.5-1.0

微

(2)预脱硫装置将分离后的铅膏采用碳酸盐将PbSO₄转化为PbCO₃，得到转化后的铅膏。

(3)将转化后的铅膏与石灰石、萤石、铁屑、焦炭一起配料后通过箕斗车加入顶吹转炉进行熔炼。借助顶吹转炉的燃烧喷枪控制熔炼过程中炉气的氧势，在1100～1250℃进行氧化或还原反应，得到粗铅。

(4)熔炼产生的粗铅由合金包子吊运入精炼锅，采用天然气进行间接加热至320～350℃精炼粗铅，反应一定时间后捞去表面浮渣，并产出精铅。

通过冶金计算软件METSIM对整个炼铅工艺进行模拟计算，产生的精铅平均含铅量为99.06％，铅的回收率高达99％，每吨精铅的综合能耗约为95千克标煤。得到的熔炼渣及烟气成分如下：

由上述数据可看出，熔炼完成后产生的炉渣含铅2％，烟气中SO₂含量为2.649％。而目前国内的再生铅厂采用的反射炉、鼓风冲天炉等熔炼工艺，渣含铅高达11％，烟气SO₂含量约为10％。故利用本实用新型实施例的铅酸电池的处理系统对废旧铅酸蓄电池进行处理，能产生较好的经济效益，并能达到较高的环保要求。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种铅酸电池的处理系统，其特征在于，包括：

破碎分选装置，所述破碎分选装置具有铅酸电池入口、板栅出口、铅膏出口和塑胶出口；

预脱硫装置，所述预脱硫装置具有铅膏入口、碳酸盐入口和预脱硫物料出口，所述铅膏入口与所述铅膏出口相连；

旋转式氧化还原装置，所述氧化还原装置具有预脱硫物料入口、石灰石入口、燃气入口、纯氧入口、压缩空气入口、铁入口、还原碳入口、萤石入口、烟气出口、粗铅出口和排渣口，所述预脱硫物料入口与所述预脱硫物料出口相连，所述氧化还原装置设置有喷枪；以及

精炼装置，所述精炼装置具有粗铅入口、板栅入口和精铅出口，所述粗铅入口与所述粗铅出口相连，所述板栅入口与所述板栅出口相连。

2.根据权利要求1所述的铅酸电池的处理系统，其特征在于，所述旋转式氧化还原装置为顶吹转炉。

3.根据权利要求2所述的铅酸电池的处理系统，其特征在于，所述喷枪与所述顶吹转炉的炉体纵轴平行。

4.根据权利要求2所述的铅酸电池的处理系统，其特征在于，所述旋转式氧化还原装置的内壁铺设有防火砖，且所述防火砖的高度高于所述旋转式氧化还原装置渣线的高度。

5.根据权利要求1所述的铅酸电池的处理系统，其特征在于，所述精炼装置内设置有搅拌部件。

6.根据权利要求1所述的铅酸电池的处理系统，其特征在于，所述系统进一步包括：

除尘装置，所述除尘装置具有烟气入口和净化后的烟气出口，所述烟气入口与所述烟气出口相连。