PL163993B1

PL163993B1 - Sposób przygotowania dodatniej lub ujemnej masy czynnej plyt akumulatorów olowiowych PL PL

Info

Publication number: PL163993B1
Application number: PL90286518A
Authority: PL
Inventors: Jozsef Keri
Original assignee: Perion Akkumulatorgyar Reszven
Priority date: 1989-08-16
Filing date: 1990-08-16
Publication date: 1994-06-30
Also published as: BE1004961A4; JPH03263759A; PL286518A1; IT1248445B; IL95347A; IT9021280A1; CS400390A3; AT402353B; GB9018043D0; KR910004826A; FI904051A7; FI904051A0; FR2651070A1; ATA170190A; SE506787C2; IT9021280A0; HU201179B; SE9002668L; DE4025967A1; IL95347A0

Abstract

Sposób przygotowania dodatniej lub ujemnej masy czynnej plyt akumulatorów olowio- wych przetwarzanych oddzielnie, przy uzyciu masy czynnej oddzielonej od plyt wybrakowa- nych przy produkcji i/lub odpadów masy czynnej przy produkcji, znamienny tym, ze po wysuszeniu dodatniej masy czynnej odpadowej, gdy przygotowuje sie dodatnia mase czynna, a po wysuszeniu ujemnej masy czynnej, gdy przygotowuje sie ujemna mase czynna, odpo- wiednia z tych mas czynnych granuluje sie, poddaje sie obróbce cieplnej w temperaturze 500-600°C, korzystnie w postaci przemielonej, podaje sie do mlyna wytwarzajacego proszek olowiowy i miesza sie ja wraz z olowiem metalicznym, w ilosci do 80% zawartosci olowiu metalicznego, a uzyskany produkt wprowadza sie do produkcji plyt akumulatorów olowio- wych. PL 1 6 3 9 9 3 B 1 PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób przygotowywania dodatniej lub ujemnej masy czynnej płyt akumulatorów ołowiowych przy zastosowaniu masy czynnej oddzielonej od płyt wybrakowanych przy produkcji i/lub masy czynnej ze zużytych płyt odpadowych, powstałych podczas produkcji.

Materiałem wyjściowym przy produkcji masy czynnej jest proszek ołowiu. Proszek ołowiu jest przygotowany z ołowiu, np. w młynie Bartona w trakcie mielenia, w zalezności od warunków przemiału, tworzy się także tlenek ołowiowy w różnych ilościach. Proszek uzyskany w ten sposób jest poddawany działaniu kwasu siarkowego lub kwasu fosforowego w zalezności od tego, czy ma być przygotowana masa czynna dodatnia czy ujemna i dodawane sę do niego inne składniki, np. kwas siarkowy, siarczan barowy mieszane sę z uzyskanym produktem. Powstała surowa masa czynna jest nakładana na elektrody o strukturze kratowej za pomocą maszyny nakładajęcej. Na masie naniesionej w ten sposób na płyty, przeprowadza się dalsze operacje np. suszenie wstępne i starzenie. W trakcie wymienionych operacji czterozasadowy siarczan ołowiowy, w którym stosunek tlenku ołowiu /PbO/ do siarczanu ołowiu /PbS0₄/ jest równy 4:1, jest przekształcany w masę czynną.

Podczas produkcji akumulatorów jest nieuniknione także wykonywanie płyt wybrakowanych.

Znanych Jest wiele rozwiązań tego problemu. Według najczęściej stosowanego rozwiązania metalurgicznego płyty wymontowane z wybrakowanych i zużytych akumulatorów są stapiane razem z masę czynną i proces stapiania jest powtarzany. Tlenek ołowiowy zawarty w masie czynnej może być wtedy odseparowany od stopu ołowiu,z którego wykonana Jest krata. Odzyskana w ten sposób masa czynna jest ładowana do maszyn mieszających, w których masa czynna jest mieszana celem powtórnego zastosowania, co przedstawiono w opisie patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 4 009 833 /wiersze 25 i 26 kolumna 2/. wydajność tego procesu jest dość mała, zapotrzebowanie na ciepło duże i występuję tu zastrzeżenia z punktu widzenia ochrony zdrowia i środowiska.

Znany jest także sposób, w którym zawartość masy czynnej płyt ujemnych jest oddzielana od kraty przy pomocy strumienia wody i masa czynna jest odzyskiwana do produkcji. Jednakże ten proces może być stosowany jedynie w przypadku ujemnych mas aktywnych tj. nie nadaje się do odzysku wszystkich odpadów. Ponadto płyty ujemne zawierające masę czynn otrzymywaną w ten sposób i akumulatory, w których te płyty są wbudowane, posiadają małą

163 993 pojemność. Przy stosowaniu tej masy czynnej jakość natryskiwania jest gorsza i jest trudne albo wręcz niemożliwe dokonanie natrysku po obu stronach. Występuje tu konieczność obróbki wielkich ilości ścieków zawierających ołów i związki ołowiu, co jest niekorzystne z punktu widzenia energochłonności jak i ochrony środowiska. Z tego względu odzysk odpadowej masy czynnej w urządzeniach mieszających masę czynną nie rozpowszechnił się w przemyśle.

Sposób według wynalazku polega na tym, że po wysuszeniu dodatniej masy czynnej odpadowej, gdy przygotowuje się dodatnią masę czynną, oraz po wysuszeniu ujemnej masy czynnej gdy przygotowuje się ujemną masę czynną, odpowiednią z tych mas czynnych granuluje się, poddaje się obróbce cieplnej w temperaturze 500°C-600°C, korzystnie w postaci przemielonej, podaje się do młyna wytwarzającego proszek ołowiowy i miesza się ją wraz z ołowiem metalicznym w ilości do 80% zawartości ołowiu metalicznego, a uzyskany produkt wprowadza się do produkcji płyt akumulatorów ołowiowych.

Suchą masę czynną odpadową poddaje się korzystnie obróbce cieplnej w czasie od 8 do 12 minut, korzystnie 10 minut przed podaniem jej do młyna wytwarzającego proszek ołowiowy.

Masa czynna podawana do młyna wytwarzającego proszek ołowiowy może zawierać także ogólnie znane dodatki, np. 0,2% wagowego minii ołowiowej, 0,5% wagowego fosforanu ołowiu i 5% wagowych czterozasadowego siarczanu ołowiu /w którym stosunek PbO do siarczanu ołowiu jest jak 4:1/, obliczone dla całej masy materiału opuszczającego młyn proszkowy.

wynalazek jest oparty na stwierdzeniu, że jeżeli odpady ujemnej i dodatniej masy czynnej zebrane oddzielnie i zmagazynowane w czystych warunkach są podawane do młyna wytwarzającego proszek ołowiowy, zamiast do urządzeń mieszających masę czynną, i płyty zostają przygotowane z przemielonego materiału uzyskanego w ten sposób, wówczas jakość masy czynnej jest lepsza a własności akumulatora są korzystniejsze. Pojemność otrzymanego akumulatora zwiększa się a ilość koniecznej masy czynnej zmniejsza się o około 10%, czyli tę samą pojemność można uzyskać przy użyciu mniejszej ilości masy czynnej.

Zalety sposobu według wynalazku są następujące. Wynalazek rozwiązuje nie tylko całkowite zagospodarowanie odpadów masy czynnej przy produkcji akumulatorów, ale takze_popowoduje podniesienie jakości masy czynnej. Może być zrealizowany całkowity odzysk odpadów masy czynnej, powstałych przy produkcji akumulatorów i wszystkich rodzajów odpadów masy czynnej, w tym ołowiu,tlenku ołowiu, z wybrakowanych akumulatorów. Umożliwia on zagospodarowanie odpadów ze względu na ochronę środowiska. Ilość technologicznych ścieków może być zmniejszona do jednej dziesiątej ilości poprzedniej. Pojemność elektryczno akumulatorów wyprodukowanych przy zastosowaniu masy czynnej według wynalazku wzrasta, dzięki tenu może zostać zmniejszona niezbędna ilość masy czynnej i zaoszczędzony materiał. Zawartość ołowiu i tlenku ołowiu w masie czynnej może być regulowana w szerokim zakresie koncentracji. Własności funkcjonalne akumulatorów wyprodukowanych z zastosowaniem masy czynnej przygotowanej według wynalazku, np. ich żywotność, zdolność rozruchowa na zimno itd., znacznie polepszają się.

Wynalazek jest przedstawiony w poniższych przykładach.

Przykład I. Przygotowanie masy dodatniej.

Sucha dodatnia masa czynna zebrana jako odpad jest granulowana, a następnie nagrzewana do temperatury około 6OO°C i jednorodnie podawana do tzw. młyna proszkowego Bartona w czasie około 10 minut w ilości 33% wagowe, liczonej względem zawartości ołowiu materiale podawanym.

Podstawowy proszek ołowiu otrzymany w ten sposób jest mieszany w mieszadle z 13% wagowymi dejonizowanej, destylowanej wody w czasie 5-10 minut. Następnie dodawane jest 10% wagowych kwasu siarkowego o ciężarze właściwym 1,3 kg/dm3 i po 5 minutach mieszania 2% wagowe kwasu fosforowego. Po mieszaniu od 1 do 3 minut masa czynna jest usuwana z mieszadła i chłodzona poniżej 4O°C, następnie jest natryskiwana na kraty płyt elektrod w zwykły sposób. Suszenie i starzenie płyt jest wykonane w znany sposób. Otrzymane płyty są wbudowywane do akumulatorów.

Przykład II. Przygotowanie ujemnej masy czynnej,

163 993

Granulki ujemnej masy czynnej są suszone i nagrzewane w ten san sposób, jak opisano w przykładzie I, następnie w sposób ciągły podawane do młyna Dartona w ilości 20% wagowych liczonej dla podawanego ołowiu, następnie dodawany jest 1%, wagowy siarczanu barowego, 0,05% wagowego sadzy, 0.1% wagowego mączki drzewnej i 0,3% wagowego kwasu lignosulfonowego lub jego soli sodowej, liczone względem uzyskanego proszku ołowiowego i suche składniki są mieszane.

Następnie w mieszadle 13% wagowych dejonizowanej wody dodawane jest do materiału opuszczającego młyn, składniki są mieszane przez 5 lub 10 minut, następnie jest dodawane 8% wagowych kwasu siarkowego o ciężarze właściwym 1,3 kg/dm3 przy stałym mieszaniu. Mieszanie jest kontynuowane przez 2 do 5 minut i po ochłodzeniu do 4O°C materiał jest naktryskiwany na płyty, starzony i suszony w zwykły sposób. Po wysuszeniu płyty mogę być użyte w akumulatorach.

Przykład III. Postępowanie jak w przykładzie I, z tym wyjątkiem, ze do granulek odpadu dodatniej masy czynnej, stosowanej jako materiał wyjściowy, dodawana jest także dodatnia masa czynna przygotowana ze świeżych materiałów wyjściowych w ilości 20% wagowych.

Badania przeprowadzone dla akumulatorów zawierających płyty przygotowane według wynalazku są przedstawione w tablicach 1 i 2. Badanie pojemności było wykonane według I2C 95-1 /198S/, badanie odporności na przeładowanie, żywotności i zdolności rozruchowej na zimno były wykonane odpowiednio według norm węgierskich nr 591-1977, IEC /1988/ i IE3 95-1 /1988/.

Tabela 1

Nr celkn	1	2	3	4	5	6	7	3
Ładowanie	-	-			-	+	+	+
	n ^X	n ^X	0	0	XX n	XX n	0	0
g masy czynnej /,\h 1 _	6	6 ,3	6,6	7,7	7,8	7,0	9,7	9,7

n = nowy, o = stary

X : z płytami prtygotoajanyni wdduug przykładu I i II

X: z płytami przygotowanynl według przzkłłdu II i III

W tablicach nony' odnosi się do akumulatorów zawierających płyty dodatnio i ujemne przygotowane według wynalazku, podczas gdy stary odnosi się do ekumulatorów przygotowanych techniką konwencjonalną.

Liczby wyraźnie pokazuję zmniejszenie snę koniecznej ilości nosy czynnej.

163 993

Tabela 2

Nr celki	1	2	3	4	5	6
	X n	nX	nXX	o	0	0
Pojemność, Ah	-	107,2	104,9	97,9	96,5	-
Odporność na przeładowanie, minuty			10,97	7,87
Żywotność, minuty		9,46	9,24	3,06	5,43
Zdolność rozruchowa na zimno, minuty			2,62	1,67

n = nowy, o = stary, odporność na przeładowanie 4-tego cyklu, żywotność 2-giego cyklu, zdolność rozruchowa na zimno 3-ego cyklu. ^x : z płytami przygotowanymi według przykładu I i II, ^xx : z płytami przygotowanymi według przykładu II i III

Dane z tabeli 2 udowadniają, że własności takie jak pojemność, odporność na przeładowanie, żywotność i zdolność rozruchowa na zimno akumulatorów zawierających płyty przygotowane według wynalazku są znacznie lepsze niż w przypadku akumulatorów wykonanych technikę konwencjonalną.

163 993

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz Cena 10 000 zł

Claims

Zastrzeżenie patentowe

Sposób przygotowania dodatniej lub ujemnej masy czynnej płyt akumulatorów ołowiowych przetwarzanych oddzielnie, przy użyciu masy czynnej oddzielonej od płyt wybrakowanych przy produkcji i/lub odpadów masy czynnej przy produkcji, znamienny tym, ze po wysuszeniu dodatniej masy czynnej odpadowej, gdy przygotowuje się dodatnią masę czynną, a po wysuszeniu ujemnej masy czynnej, gdy przygotowuje się ujemną masę czynną, odpowiednią z tych mas czynnych granuluje się, poddaje się obróbce cieplnej w temperaturze 500°C-600°C, korzystnie w postaci przemielonej, podaje się do młyna wytwarzającego proszek ołowiowy i miesza się ją wraz z ołowiem metalicznym, w ilości do 80% zawartośoi ołowiu metalicznego, a uzyskany produkt wprowadza się do produkcji płyt akumulatorów ołowiowych.