DE1224935B

DE1224935B - Verfahren und Anlage zur Aufbereitung von bleihaltigen Akkumulatoren

Info

Publication number: DE1224935B
Application number: DEST23055A
Authority: DE
Inventors: Dr Rer Nat Reinhard Fischer; Dipl-Ing Ludolf Frank; Dipl-Ing Guenter Ebeling
Original assignee: HUETTENBETR; Stolberger Zink AG
Current assignee: HUETTENBETR; Stolberger Zink AG
Priority date: 1964-12-09
Filing date: 1964-12-09
Publication date: 1966-09-15
Also published as: DK131168B; BE672743A; US3493183A; US3561684A; AT264630B; NL148747B; FR1454882A; NL6516022A; DK131168C; GB1105676A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

C22b

Deutsche KL: 40 a-7/00

Nummer: 1224 935

Aktenzeichen: St 23055 VI a/40 a

Anmeldetag: 9. Dezember 1964

Auslegetag; 15. September 1966

Bleiakkumulatoren bestehen im wesentlichen aus einem Behälter aus Hartgummi, Kunststoff oder ähnlichem Material, der teilweise mit eisernen Handgriffen versehen ist; sodann aus Gitterplatten und Polbrücken aus Blei und Bieilegierungen, die im all·· gemeinen Antimon (Sb) bis zu 9^ft/o enthalten. Die praktisch antimonfreie Füllmasse der Gitter besteht je nach Entladungsgrad der Batterie aus Bleioxyd oder Bleisulfat. Zwischen den Platten befinden sich Separatoren aus Kunststoff, der freie Raum im Behalter ist mit Akkusäure gefüllt.

Man hat bisher verschiedene Wege beschriften, um den Bleiinhalt der verbrauchten Akkumulatoren wiederzugewinnen:

Es werden z.B. nach Abtrennung des Oberteils der Batterie die Gehäuse von den Gitterpaketen getrennt sowie gleichzeitig die Säure entfernt. Die Gehäuse werden ausgespült, um sie von etwa anhaftender Füllmasse zu befreien. Die gereinigten Kästen werden verworfen. Die Gitterpakete werden direkt ao im Flammofen, eventuell nach Trocknung, eingeschmolzen. Die abgetrennten Batterieköpfe werden zerkleinert, Nichtmetallisches vom Metallischen z, B, durch Windsichtung getrennt und das Metallische eingeschmolzen. Dabei entstehen auf der einen Seite Metalle mit verhältnismäßig niedrigem Sb-Gehalt aus den Polhrücken und -köpfen, zum anderen Blei mit mittleren Sb-Gehalten aus dem gleichzeitigen Einschmelzen von Gittermetall und Füllmasse, Die mit dem Gittermetall im Flammofen eingesetzten Separatoren verbrennen. Dieses Verfahren erfordert einen großen Aufwand an manueller Arbeit und erzeugt ein Blei mit einem verhältnismäßig niedrigen Sb-Gehalt.

Die Aufarbeitung dieses Bleies entweder zu Weichblei oder zu einer normalen Akkulegienmg ist technisch aufwendig und mit hohen Kosten verbunden. Dieses Verfahren ist besonders aufwendig dann, wenn Akkukästen z.B. mit eisernen Handgriffen oder dünner Wandstärke zerlegt werden.

Außerdem ist es bisher durchaus noch üblich, die Kästen durch Zerschlagen von Hand zu entfernen und das Innere des Akkumulators einschließlich PoI-brücken usw. aufzuarbeiten. Dieses erfolgt bisher auf zwei Wegen: Erstens durch Einsetzen in Schacht-Flammöfen od. dgl. oder aber zweitens durch Anweadung eines besonderen Verfahrens, welches darin besteht, daß der vorzugsweise trockene Schrott einer Prallmühle zugeführt wird, in der er geprallt und in Gitter und Füllmasse zerlegt wird. Danach erfolgt so eine Absiebung, bei der die Füllmasse, die mit ger wissen Gitterbestandteilen verunreinigt ist, von den· Verfahren und Anlage zur Aufbereitung von
bleihaltigen Akkumulatoren

Anmelder:

Stolberger Zink Aktiengesellschaft für Bergbau

und Hüttenbetrieb, Aachen, Theaterstr. 37

Als Erfinder benannt;

Dr. rer. nat. Reinhard Fischer,

DipL-Ing, Ludolf Frank,

Dipl.-Ing. Günter Ebeling, Stolberg (RhId.)

Gittern und Separatoren getrennt wird. Die Separatoren werden von Hand ausgelesen. Es ist dafür eine Windsichtung vorgeschlagen worden, die sich aber bisher in der Praxis nicht durchgesetzt hat. Der Trenneffekt ist von dem wechselnden Feuchtigkeitsgehalt des Gutes abhängig, was wiederum zur Folge hat, daß die Siebbeläge ausgewechselt werden müssen, um die jeweils geeignete Maschenweite bei der Siebung zur Verfügung zu haben. Je feuchter das Material nämlich istj um so größer muß die Maschenweite des verwendeten Siebes sein, um Verstopfungen z,u vermeiden. Damit wird gleichzeitig der Anteil an groben metallischen, hoch Sb-haltigen Gitterbestandteileii im Unterkorn erhöht, was einen schlechten Trenneffekt in bezug auf das Antimon bewirkt.

Ein weiterer Nachteil dieses Verfahrens ist es, daß auch das Überkorn verhältnismäßig viel organische Bestandteile aus Gußmasse, Separatoren usw. enthält, die ein Einschmelzen des Gittermetalls nur unter besonders erschwerenden Umständen ermöglichen.

Die bekannten Verfahren sind somit in vieler Hinsieht unbefriedigend, da sie entweder eine saubere Trennung der Bestandteile nicht ermöglichen oder aber technisch aufwendig sind bzw. besondere Verfahrensschritte bei der Weiterverarbeitung der anfallenden Produkte erforderlich machen.

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Die geschilderten und anderen Nachteile werden Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus dem

durch die Erfindung überwunden, durch die ein Ver- Verfahrensstammbaum, in welchem schematisch eine

fahren zur Aufbereitung von verbrauchten Bleiakku- zur Ausführung der Erfindung geeignete Anlage dar-

mulatoren geschaffen wird, bei dem eine einwand- gestellt ist.

freie Trennung der Bestandteile möglich ist und das 5 , Verbrauchte Akkumulatoren werden vom LKW

die Erzeugimg von einwandfreien und ohne weiteres dem. Rohgutlager 1 zugeführt, das aus einem Bunker

verkäuflichen Erzeugnissen möglich macht. mit nochgezogenen Wänden besteht. Das Rohgutlager

Die Erfindung besteht im wesentlichen aus folgen- besitzt einen säurefesten Boden 2. Das im Rohgutlager dem: Die angelieferten Batterien werden auf einen befindliche Gut wird mit einem Kran hochgehoben Lagerplatz mit säurefestem Boden entladen. Durch io und in Höhe von etwa 4 m wieder fallen gelassen, mehrfaches Umsetzen mit geeigneten mechanischen hierbei werden die Akkumulatorengehäuse zerHilfsmitteln, z.B. Greiferkran, Schaufellader, werden trümmert. Etwa darin befindliche Säure läuft aus und die Batterien zerbrochen, so daß eventuell in den sammelt sich im Säurebehälter 3, der im Scheitel-Batterien noch enthaltene Säure ausfließen kann. Es punkt der schräg verlaufenden säurefesten Böden 2 ist daher nicht mehr erforderlich, unbedingt dafür zu 15 angeordnet ist. Der Greifer nimmt eine entsprechende sorgen, daß nur säurefreie Batterien angeliefert wer- Menge des zertrümmerten Gutes und befördert dieses den. Die Batterien werden dann vom Lager mit den in die Aufgabetasche 4, von der aus das Gut über die gleichen Hilfsmitteln aufgenommen und über eine Dosiervorrichtung 5 in einen Walzenbrecher 6 Dosiervorrichtung einem Brecher zugeführt, der die kommt. Hier werden die-Gehäuse weiter zerbrochen. Gehäuse weiter zertrümmert. Anschließend werden 20 Aus dem Walzenbrecher gelangt das Gut in den über einer säurefest hergestellten Entwässerungs- säurefesten Förderer 7, in dem anhaftende Säure entstrecke etwa noch anhaftende Säurereste weitgehend fernt wird. Die ablaufende Säure läuft über die Leientfernt. Das so vorbereitete Material wird einer tung 8 in den Vorratsbehälter 9 und wird mit der Prallmühle aufgegeben, die das Material prallt, wobei Säure aus dem Sammelbehälter 3 vereinigt. Mit der ein weitgehender Aufschluß in die einzelnen Bestand- 25 Pumpe 10 wird die Säure aus dem Behälter zur weiteile der Batterie erfolgt. Für den Aufschließungs- teren Verwendung wegbefördert,
grad ist die Umfangsgeschwindigkeit des Mühlen- Von dem Förderer 7 gelangt das Gut auf das rotors von entscheidender Bedeutung. 40m/sec Steilförderband 11, welches es in die. Prallmühle 12 haben sieh dabei als besonders geeignet heraus- bringt. In dieser wird das Gut geprallt und tritt auf gestellt. 30 das Sieb 13 aus, das mit einem stufenförmigen Sieb-

Das die Prallmühle Verlassende Gut gelangt auf band mit der Maschenweite 80 mm belegt ist. Der ein Sieb, das die Separatoren absiebt. Zu diesem Siebüberlauf (Separatoren) gelangt auf das Förder-Zweck wird eine Maschenweite von 80 mm eingehal- band 14 und von diesem in eine zweite Prallmühle ten. Das Sieb ist zweckmäßigerweise so beschaffen, 15. In der Prallmühle wird das im wesentlichen aus daß ein ständiges Umwenden des Aufgabegutes statt- 35 Separatoren und darin verhaktem Blei bestehende findet, wodurch die Separatoren sich ständig auf der Gut nochmals geprallt und tritt aus der Mühle 15 Oberfläche des Gutes befinden. Als besonders ge- auf das Sieb 16, das eine Maschenweite' unter 80 mm eignet hat sich ein Sieb erwiesen, bei dem der Sieb- hat. Hier werden die Separatoren endgültig von dem belag kaskadenförinlg angeordnet ist. Die Aussie- Rest des anhaftenden Bleies befreit und gelangen bung der Separatoren an dieser Stelle ist erfindungs- 40 über eine Schurre 17 in die Ballenpresse 18 und werwesentlich. Das Unterkorn gelangt auf eine Naßsieb- den dort zu stapelfähigen Ballen verpreßt. Diese strecke, z. B. in Gestalt eines Resonanzwaschsieb- können als PVC-Vormaterial wieder verwendet werförderers mit einem Siebbelag von 5 mm Maschen- den. Der Durchgang des Siebes 16 besteht im wesentweite. Es ist ein weiterer wesentlicher Bestandteil der liehen aus Gitterblei, das sich in dem Vorratsbehäl-Erfindung, daß die Siebung an dieser Stelle naß ge- 45 ter 19 sammelt. Die beschriebene Nachprallung hat schieht. Das Wasser wird dabei unterhalb des Siebes den Zweck, den Bleigehalt in den Separatoren mögabgezogen und auf dieses wieder aufgegeben, wobei liehst weit zu vermindern und dadurch die Bleivereine Neutralisierung des Waschwassers erfolgt, so daß luste zu verringern.

die üblichen Werkstoffe verwendet werden können. Das unterhalb des Siebes 13 austretende Unter-Von der Naßsiebstrecke gelangt das Überkorn von 50 korn gelangt aus der Sammelspitze 20 auf den mehr als 5 mm, das das Gittermetall, die Polbrücken Resonanzwaschsiebförderer 21, von dem es über die und Gehäusebruchstücke einschließlich der eisernen Rohrleitungen 22 und 22 α und Düsen 23 mit rückHandgriffe enthält, in eine Vorrichtung, die eine geführtem Wasser und Frischwasser besprüht wird. Trennung nach dem spezifischen Gewicht ermöglicht, Das Sieb 21 hat eine Maschenweite von 5 mm. Der z. B. eine Schwerflüssigkeitsaufbereitung, Setzmaschi- 55 Durchgang des Siebes 21 gelangt zusammen mit der nenanlage usw. Das spezifisch schwerere Gut, über- Waschflüssigkeit auf das Sieb 24, das eine Maschenwiegend aus Metall bestehend, wird über eine Ent- weite von 0,3 bis 0,5 mm hat und in der Hauptsache Wässerung dem Fertigproduktenbunker zugeführt. als Entwässerungssieb wirkt. Das Überkorn dieses Das spezifisch leichtere Gut, im wesentlichen die Ge- Siebes sammelt sich in dem Vorratsbehälter 25 und häusebruchstücke, wird ebenfalls entwässert und ist 60 besteht aus Sb-haltigem Gitterblei und beigemischten nach Abbrausen praktisch bleifrei, so daß es ver- Oxyden.

worfen oder einem anderen Verwendungszweck zu- Der Durchgang des Siebes 24 geht in die Eindickgeführt werden kann. Das Unterkorn der Naßsieb- spitze 26 und wird von dort mittels Pumpe 27 dem strecke gelangt zu einer weiteren Trennung, beispiels- Trommelfilter 28 zugeführt. Der Filterkuchen, beweise ebenfalls in eine Naßsiebung, wobei eine 65 stehend hauptsächlich aus Füllmasse, wird im Vor-Maschenweite von 0,3 bis 0,5 mm eingehalten wird, ratsbehälter 29 gesammelt. Das Filtrat des Filters 28 so daß eine Trennung des feineren Sb-armen und des wird gemeinsam mit dem Überlauf der Eindickspitze gröberen Sb-reichen Metalls möglich wird. ' 26 dem Pumpensumpf 30 zugeführt. Hier werden

Wasserüberschüsse über den Überlauf 31 abgeleitet. Das aus dem Pumpensumpf austretende und in die Pumpe 32 eintretende Wasser wird als Brausewasser den Leitungen 22 zugeführt. Mittels pH-Meß- und Steuergerät 33 wird Neutralisationslösung zur Aufrechterhaltung eines bestimmten pH-Wertes in der Brauseflüssigkeit der Eindickspitze 26 zugeführt. Die Neutralisationslösung wird durch Zugabe von Neutralisierungsmitteln, z. B. Kalk, aus dem Vorratsbehälter 34, die Zuteilvorrichtung 35, das Rührwerk 36, hergestellt und über die Pumpe 37 der Eindickspitze 26 zugeführt.

Der Überlauf des Resonanzwaschsiebförderers 21 gelangt von diesem in den Hubradscheider 38. Hier erfolgt die Trennung in Sinkgut, bestehend in der Hauptsache aus Gittermetall, Polbrücken und sonstigen metallischen Bestandteilen, und das Schwimmgut, bestehend aus Gehäusebruchstücken. Das Schwimm- und Sinkgut gelangt auf das gemeinsame Sieb 39, auf dem sie getrennt gefördert werden.

Im ersten Teil dieses Siebes läuft die Trübe in die darunter befindliche Spitzel ab und wird über die Pumpe 40 dem Hubradscheider 38 wieder aufgegeben. Auf dem hinteren Teil des Siebes 39 wird das Gut mit Frischwasser und Rückwasser abgebraust, die Waschflüssigkeit in der darunter befindlichen Spitzell aufgefangen. Mittels der Pumpe 41 wird diese dünne Trübe zur Regeneration dem Magnetscheider 42 aufgegeben, wo das Beschwerungsmittel von der Flüssigkeit getrennt wird. Der Überlauf des Magnetscheider 42 wird in einer Spitze 43 eingedickt. Hier an dieser Stelle fällt Füllmassenschlamm an, der in die Eindickspitze 26 gegeben wird. Der Magnetscheiderüberlauf wird mittels Leitung 44 dem Spiralklassierer 45 zugeführt und nach Passieren der Entmagnetisierungsspule für die Einhaltung der notwendigen Trübewichte in dem Hubradscheider 46 der Spitze I aufgegeben. Der Überlauf der Eindickspitze 43 gelangt über die Leitung 47 und den Pumpensumpf 48 in die Pumpe 49 und wird über die Leitung 50 als Brausewasser dem Sieb 39 wieder aufgegeben. Das abgebrauste Schwimni-Sink-Gut gelangt getrennt über die Transportbänder 51 und 52 in die Vorratsbunker 53 und 54.

Claims

Patentansprüche: 45

1. Verfahren zur Aufbereitung von bleihaltigen Akkumulatoren unter Verwendung einer Prallmühle und einer sich anschließenden Siebstrecke, dadurch gekennzeichnet, daß die Batterien zunächst gebrochen und hierauf einer Prallmühle aufgegeben werden, worauf das Gut durch Sieben von den Separatoren befreit wird, während man den im wesentlichen aus Gittermetall einschließlich Polbrücken, Füllmasse und Gehäusebruchstücken bestehenden Siebdurchgang zwecks Abtrennung der Füllmasse einer Naßsiebstrecke zuführt, auf der es mit rückgeführtem Waschwasser und Frischwasser gebraust wird, worauf der Siebüberlauf nach dem spezifischen Gewicht in Metallisches und Gehäusebruchstücke getrennt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Brechen der Batterien durch mehrfaches Umsetzen mit mechanischen Hilfsmitteln, z.B. Greiferkran, Schaufellader od. dgl., erfolgt.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in den Batterien noch vorhandene Säure während des Brechens und unmittelbar danach abgetrennt wird.

4. Verfahren, nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der den Aufschluß der Batterien bewirkenden Prallmühle eine Umfangsgeschwindigkeit des Rotors von 40 m/sec eingehalten wird.

5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtrennung der Separatoren auf einem Sieb mit einer Maschenweite von etwa 80 mm erfolgt.

6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei der die Abtrennung der Füllmasse bewirkenden Naßsiebung ein Sieb mit einer Maschenweite mit etwa 5 mm verwendet wird.

7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Säuregehalt des Brausewassers für die Naßsiebstrecke neutralisiert wird.

8. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennung von Metallischem und Gehäusebruchstücken in einer Setzmaschinenanlage, vorzugsweise jedoch nach dem Schwerflüssigkeitsaufbereitungsverfahren, erfolgt.

9. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Siebdurchgang der Naßsiebstrecke durch Naßsiebung auf einem Sieb mit einer Maschenweite von 0,3 bis 0,5 mm in einen antimonreichen Überlauf und einen antimonarmen Siebdurchgang getrennt wird.

10. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß für die Naßsiebstrecke ein Resonanzwaschsiebförderer verwendet wird.

11. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der im wesentlichen aus Separatoren bestehende Siebüberlauf einer zweiten Prallmühle zugeführt und das daraus austretende Gut auf eine Siebstrecke mit einem Siebbelag von weniger als 80 mm Maschenweite aufgegeben wird, die eine endgültige Trennung der Separatoren vom anhaftenden Gitterblei bewirkt.

12. Anlage zur Ausführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 11 mit einer Prallmühle und einer sich daran anschließenden Siebstrecke, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Sieb (13) eine Naßsiebstrecke (21) mit Brausen (23) und Leitungen (22) für Rückwasser und eine Leitung (22 a) für Frischwasser angeordnet ist, welcher eine beliebige, an sich bekannte Aufbereitungsvorrichtung (38) zur Trennung des Siebüberlaufs nach dem spezifischen Gewicht nachgeschaltet ist.

13. Anlage nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch eine der Prallmühle (12) vorgeschaltete Brechanlage (1, 6), wobei die Bunkeranlage (1) einen säurefesten Boden (2) und ein Säuresammelbecken (3) aufweist.

14. Anlage nach den Ansprüchen 12 und 13, gekennzeichnet durch eine dem Sieb (13) nachgeschaltete zweite Prallmühle (15) mit angeschlossenem Sieb (16).

15. Anlage nach den Ansprüchen 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Naßsiebstrecke (21) ein Sieb (24) nachgeordnet ist.

16. Anlage nach den Ansprüchen 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Maschenweite des Siebes (13) etwa 80 mm beträgt.

17. Anlagg nach den Ansprüchen 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Maschenweite des Siebes (161) weniger als. 80 mm beträgt.

18. Anlage nach den Ansprüchen 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Naßsiebstreeke

(21) aus einem Resonanzwaschsiebförderer besteht, dessen Maschenweite etwa 5 mm beträgt.

19, Anlage nach den Ansprüchen 12 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Sieb (24) eine Maschenweite von etwa 0,3 bis 0,5 mm aufweist.

20. Anlage nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Wichte-SortierYorrichtving (38) ein Hubradscheider ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen