CZ282292A3 - Process of reclaiming waste active mass from industrially treated used broken accumulator plates to active mass - Google Patents

Description

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu zpracování odpadové aktivní hmoty z průmyslově zpracovaných upotřebených rozbitých akumulátorových desek, pocházejících z odpadových skládek, na aktivní hmotu, při kterém odpadové aktivní hmoty odebrané z kladných a záporných desek se odkyselí, promyjí vodou, odděleně uloží v suchém ovzduší a potom podrobí tepelnému zpracování.

Dosavadní stav techniky

Výchozí materiál pro výrobu aktivní hmoty je olověný prach. Olověný prach se připravuje z olova, například v Bartoňově mlýnu obvykle v průmyslu známém, a při mletí se v závislosti na podmínkách drcení vytváří oxid olovnatý v rozličných poměrech.

Takto získaný prach se podrobí zpracování kyselinou sírovou popřípadě kyselinou fosforečnou podle toho, zdali se žádá příprava kladné nebo záporné aktivní hmoty, a k takto získanému výrobku se přidají přísady, například kyselina sírová, síran barnatý, saze. Výsledné surová aktivní hmota se nastříká na elektrody mřížové struktury pomocí nějakého stříkacího stroje. Na takto nanesené hmotě na deskách se provede další operace, například předsušení a stárnutí. Nakonec se desky uloží do nádrží, kde se navzájem spojí odpovídající polarity, potom se nádrže naplní kyselinou a uzavrou se.

Ve výrobě akumulátorů se také vyrábí určité množství vadných výrobků, akumulátory se vypotřebují během provozu, stanou se nepoužitelnými a dříve nebo později se uloží na odpadové skládky.

Je zde tudíž již po dlouhou dobu potřeba vrátit nepoužitelné akumulátory, zejména jejich nejnákladnější a jedovaté olověné desky a hmoty znovu do výroby. Podle nejvíce rozšířeného způsobu se akumulátory rozeberou, promyjí atd. a podrobí metalurgickému zpracování, to znamená, že olověná slitina deskové mříže se roztaví a potom se z taveniny vyrobí mříž.

Je známo několik postupů opětného využití záporné aktivní hmoty odpadových desek. Podle patentového spisu Spojených států amerických číslo 4,009,833 se oddělená aktivní hmota vrátí do míchacích strojů. Tento postup je mnohem hospodárnější než mnohakrokový chemický způsob, při kterém se aktivní hmota rozdělí ve

-2složky mokrým chemickým postupem, tento způsob však může být použit pouze pro zpracování odpadové záporné aktivní hmoty.

Společné nevýhody známých postupů jsou vysoká spotřeba energie a vody, nízká účinnost, nebezpečí pro zdraví pracovníků a znečistění prostředí.

Během výroby také vznikají odpady při nastříkávání aktivní hmoty na mříž, při sušení a formování desek atd. Zpracování zmíněného odpadu je popsáno v madarském patentovém spisu číslo 201,179.

Cílem pokusů a výzkumů přihlašovatele předloženého vynálezu bylo nalézt jednoduchý způsob vrácení do výroby odpadových kladných i záporných aktivních hmot odstraněných z upotřebených, průmyslově zpracovaných rozbitých akumulátorových desek pocházejícíph z odpadových skládek, to je nikoliv z výroby, na aktivní hmotu, jednoduchým způsobem, bez způsobení jakéhokoli zhoršení jakosti akumulátorů představujících konečné výrobky tohoto způsobu.

Předložený vynález je založen na zjištění, že výše uvedený cíl může být dosažen, když záporné i kladné aktivní hmoty pocházející z upotřebených, rozbitých, nepoužitelných akumulátorů z odpadových skládek se promyjí pro zbavení kyseliny, vhodně rozdrtí a podrobí zvláštnímu tepelnému zpracování. Jakost akumulátorů vyrobených s takto získanou aktivní hmotou je rovna jakosti akumulátorů vyrobených s čerstvou aktivní hmotou.

Předložený vynález je založen na dalším poznatku, že směs surové aktivní kladné i záporné hmoty může být zpracována na zápornou aktivní hmotu dobré jakostí. Tento poznatek je překvapivý tím, Že potlačuje jistý technický předsudek. Dříve totiž mezi odborníky panovalo přesvědčení, že když se jako výchozí materiál použije odpadová aktivní hmota, potom záporná aktivní hmota vhodné jakosti může být připravena pouze z odděleně skladované a zpracované odpadové záporné aktivní hmoty, viz patentový spis 201,179 zmíněný výše.

Podstata vynálezu

Vynález tudíž vytváří způsob zpracování odpadové aktivní hmoty z průmyslově zpracovaných upotřebených rozbitých akumulátorových desek, pocházejících z odpadových skládek, na aktivní hmotu, při kterém odpadové aktivní hmoty odebrané z kladných a záporných desek se odkyselí, promyjí vodou, odděleně uloží v suchém ovzduší a potom podrobí tepelnému zpracování, jehož podstata

q.

spočívá v tom, že suchá kladná nebo záporná aktivní hmota nebo jejich směs se a) podrobí tepelnému zpracování při teplotě od 5CO do 700 °C po dobu 8 až 60 minut, potem se tepelně zpracovaná v

aktivní hmota bud rozdrtí o sobě známým způsobem nebo se zavede do mlýna na olověný prach v podílu nejvýše SO % hmotnosti vypočteném z hmoty olova naleženého do mlýna, a v obou případech se rozdrtí na částice o střední velikosti menší než 6C^um, nebo b) se rozdrtí o sobě známým způsobem, s výhodou na částice o střední velikosti menší než čO^um a potom se podrobí tepelnému zpracování při teplotě od 500 do 700 °C po dobu od 8 do 60 minut, potom se z takto získaného materiálu připraví kladná nebo záporná aktivní hmota když byla jako výchozí materiál použita kladná nebo záporná aktivní hmota nebo se připraví záporná aktivní hmota když byla jako výchozí materiál použita směs kladné a záporné aktivní hmoty.

Podle výhodného provedení předloženého vynálezu se tepelné zpracování provede při teplotě od 650 do 680 °C.

Podle dalšího výhodného provedení předloženého vynálezu se tepelné zpracování provede při teplotě od 660 do 675 °C.

Hlavní výhody způsobu podle předloženého vynálezu jsou tyto:

a) Je možné úplné vrácení do výroby odpadových akumulátorů pocházejících z odpadových skládek. Po mechanickém rozebrání, odkyselení a promytí nepoužitelných akumulátorů může být celé množství aktivních hmot desek vráceno do výroby akumulátorů. Protože desky a jejich aktivní hmoty představují nejdražší součásti akumulátorů, je způsob podle předloženého vynálezu velmi hospodárný,,

b) Materiál odpadových desek je znovu využit ve výrobě akumulátorů a nikoliv v jiném průmyslu. Je tudíž sníženo množství čerstvého olova nutného pro výrobu akumulátorů, čímž se dále zvýší hospodárnost výroby.

c) Znečistění způsobené skladováním olova nebo sloučenin olova, které je zvláště nepříznivé pro okolí, je podstatně sníženo nebo úplně vyloučeno.

Příklady provedeni vynálezu

Vynález bude nyní podrobně vysvětlen na příkladech, které však nikterak neomezují jeho rozsah.

Přiklad 1

Vysušená kladná aktivní hmota pocházející z odpadové skládky je tepelně zpracována při teplotě od 670 do 680 °C po dobu

-445 minut v uzavřeném zařízení, potom byla vložena do prachového mlýna v podílu 25 % hmotnosti, vypočteno podle olova přivedeného do mlýna. Celkové množství materiálu opouštějícího mlýn musí propadat sítem o velikosti ok 60 mesh. Materiál se potom smíchá se až 15 % hmotnosti vodného iontoměniče, potom s 10 % hmotnosti —3 kyseliny sírové hustoty 1,3 kg.dm , a potom se přidají 2 % hmotnosti kyseliny fosforečné za stálého míchání, Míchání pokračuje po 3 minuty, potom se látka vyjme z mixeru a po ochlazení se takto získaná kladná aktivní hmota nastříká na olověnou mříž o sobě známým způsobem. Fo nastříkání se provedou obvyklé úkony jako stárnutí, sušení atd.

Přiklad 2

Odpadová záporná aktivní hmota se rozdrtí v Bartoňově mlýnu,' potom se podrobí tepelnému zpracování při teplotě od 675 do 680 °C po dobu 40 minut. Tepelně zpracovaná hmota se zavede do prachového mlýna v podílu 75 % hmotnosti, vypočteno podle olova přivedeného do mlýna. Potom se postupuje postupem z příkladu 1. Přiklad 3

Sleduje se postup příkladu 1 až na to, že jako výchozí materiál se použije směs 4 dílů hmotnosti záporné aktivní hmoty a 1 dílu hmotnosti kladné aktivní hmoty. Tímto způsobem se získá záporná aktivní hmota.

Tabulka 1 shrnuje střední hodnoty výsledků zkoušek získaných použitím akumulátorů připravených z odpadové aktivní hmoty podle vynálezu a také obvyklým způsobem.

Zkoušky kapacity byly provedeny podle IEC 95-1 (1988), zkouška odolnosti proti přetížení a zkoušky startu zastudena byly provedeny podle maďarské normy číslo 591-1977 a podle IEC 95-1 (1988).

Tabulka 1

Číslo článku	1	2	3
Množství aktivní hmoty g/Ah	7,6	7,7	7,6
Kapacita Ah	97,8	97,9	97,8
Odolnost proti přetížení min*)		z z z 7 50	7'54
Start zastudena min		1 41	l'4O

*) po 4 cyklech v

Článek číslo 1 = s deskami vyrobenými podle příkladů 1 a 3 Článek Číslo 2 = s deskami vyrobenými podle příkladů 2 a ý

-5Článek číslo 3 - s deskami vyrobenými obvyklým způsobem

Tabulka 1 jasně ukazuje, že není žádný významný rozdíl mezi charakteristickými hodnotami akumulátorů vyrobených s použitím aktivní hmoty vyrobené způsobem podle předloženého vynálezu a aktivní hmoty vyrobené obvyklým způsobem. To znamená, že užitková hodnota aktivní hmoty pocházející z odpadových upotřebených akumulátorů zpracovaných podle předloženého vynálezu je rovna užitkové hodnotě aktivní hmoty Čerstvé.

Přiklad 4Sleduje se postup příkladu 1 až na to, že odpadová pozitivní aktivní hmota se tepelně zpracuje při teplotě 510 ež 520 °C po dobu 60 minut.

Získaná pozitivní aktivní hmota má prakticky stejné vlastnosti jako pozitivní aktivní hmota získaná podle příkladu 1. Je tudíž možno použít podstatně nižších teplot při dosaženi stejných výsledků

Claims (3)

1. N' Τ O V

   1. Způsob zpracování odpadové aktivní hmoty z průmyslově zpracovaných upotřebených rozbitých akumulátorových^esekj^pocházejících z odpadových skládek,,hia aktivní imiiotu^bři kterém odpado_____- vé aktivní hmoty odebrané z kladných a záporných desek se odkyselí, promyjí vodou, odděleně uloží v suchém ovzduší a potom podrobí tepelnému zpracování, vyznačující se tím, že suchá kladná nebo záporná aktivní hmota nebo jejich směs se a) podrobí tepelnému zpracování při teplotě od 500 do 700 °C po dobu 3 až 60 miv nut, potom se tepelně zpracovaná aktivní hmota bud rozdrtí o sobě známým způsobem nebo se zavede do mlýna na olověný prach v podílu nejvýše 80 % hmotnosti vypočteném ze hmoty olova naloženého do mlýna, a v obou případech se rozdrtí na částice střední velikosti menší než 60/um, nebo b) se rozdrtí o sobě známým způsobem, s výhodou na částice střední velikosti menší než 60/Um a potom se podrobí tepelnému zpracování při teplotě od 500 do 700 °C po dobu od 8 do 60 minut, potom se z takto získaného materiálu připraví kladná nebo záporná aktivní hmota nebo se připraví záporná aktivní hmota když byla jako výchozí materiál použita směs kladné a záporné aktivní hmoty.
2. 2. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že tepelné zpracování se provede při teplotě od 650 do 680 °C.
3. 3. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že tepelné zpracování se provede při teplotě od 660 do 675 °C.

   • i <

   I

   r f

   Zastupuje: