PL168231B1

PL168231B1 - Sposób wytwarzania masy czynnej z odpadowej masy czynnej calkowicie zuzytych i zanieczyszczonych akumulatorów olowiowych PL

Info

Publication number: PL168231B1
Application number: PL91292872A
Authority: PL
Inventors: Jozsef Keri
Original assignee: Akkumulator Es Szarazelemgyar
Priority date: 1990-12-19
Filing date: 1991-12-19
Publication date: 1996-01-31
Also published as: ATA201391A; AT402354B; SE9103772D0; US5280858A; BE1005205A3; GB2251333A; CZ280768B6; JPH05195093A; SE506109C2; FI915997A7; FI915997A0; FR2671667B1; SE9103772L; PL292872A1; GB9126989D0; HU205217B; IT1252652B; HU908340D0; FR2671667A1; ITMI913409A0

Abstract

1. Sposób wytwarzania masy czynnej z odpadowej masy czynnej calkowicie zuzytych i zanieczyszczonych akumulatorów olowiowych przemyslowych i rozruchowych, które sa calkowicie wyczerpane i zawieraja ewentualnie zanieczyszczenia organiczne i/lub nieorga- niczne, w którym to sposobie umieszcza sie mase czynna w workach tkaninowych otaczaja- cych elektrody olowiowe, przy czym zebrana i przechowywana odpadowa mase czynna odkwasza sie, przemywa sie woda, suszy sie, poddaje sie obróbce cieplnej i miele sie, znamienny tym, ze odkwaszona i przemyta mase czynna poddaje sie obróbce cieplnej w temperaturze 580-700°C, po czym miele sie ja na czastki o srednim wymiarze 0,5-3 mm, tworzace granulki i poddaje sie obróbce koncowej w workach tkaninowych. PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania masy czynnej z odpadowej masy czynnej całkowicie zużytych i zanieczyszczonych akumulatorów ołowiowych, pochodzącej ze zużytych akumulatorów, które były wykorzystywane w przemyśle lub jako rozruchowe.

Znane akumulatory wykorzystywane w przemyśle stanowią istotną część akumulatorów ołowiowych, których dwie główne grupy to akumulatory trakcyjne i akumulatory stacjonarne. Akumulatory trakcyjne służą na przykład do zasilania pojazdów szynowych i silników stosowanych w kopalniach, natomiast akumulatory stacjonarne służą do zasilania central telefonicznych, układów oświetlenia awaryjnego, komputerów i podobnych urządzeń.

Masa czynna akumulatora jest substancją chemicznie czynną w płycie akumulatora, w której zachodzą reakcje elektrochemiczne, w wyniku których w czasie rozładowania energia chemiczna zostaje przetworzona w energię elektryczną, a w czasie ładowania energia elektryczna - w energię chemiczną. Dodatnia masa czynna jest przeznaczona dla elektrody dodatniej, a ujemna masa czynna - dla elektrody ujemnej. Masa czynna dostarcza prąd podczas pracy akumulatora. Masa czynna jest umieszczona w siatkach lub w workach tkaninowych otaczają168 231 cych elektrody ołowiowe i utkanych korzystnie z włókien z tworzyw sztucznych, które są opisane na przykład w publikacjach nr 254-1 i 254-2 International Elektrotechnical Commision, Norma IEC, pod tytułem Akumulatory trakcyjne ołowione - kwasowe. Worki tkaninowe zabezpieczają elektrody i zapewniają, że masa czynna otaczająca elektrody pozostaje na miejscu. Porowatość worków tkaninowych wykonanych z włókien z tworzywa sztucznego umożliwia wprowadzenie roztworu kwasu siarkowego, który jest konieczny do procesu elektrochemicznego, do masy czynnej podczas pracy, ładowania i rozładowania akumulatora ołowiowego. Masa czynna może stwarzać poważne zagrożenie dla zdrowia i dla środowiska, gdy wsypuje się ją do worków tkaninowych w postaci suchego proszku, gdyż zawarte w masie czynnej ołów i tlenek ołowiu zanieczyszczają otaczającą atmosferę. Z opisu patentowego Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 4 037 603, znany jest sposób dodawania masy czynnej na mokro, który jest bardziej bezpieczny dla środowiska, jednak otrzymany szlam, składający się z Pb, PbO i wody jest niejednorodny.

Znany jest na przykład z węgierskiego opisu patentowego 201 179 sposób przywracania zużytej masy czynnej akumulatorów wybrakowanych, który umożliwia ponowne użycie odpadowej masy czynnej.

Znany jest sposób wytwarzania masy czynnej z odpadowej masy czynnej akumulatorów ołowiowych przemysłowych i rozruchowych, w którym umieszcza się masę czynną w workach tkaninowych otaczających elektrody ołowiowe. Zebraną i przechowywaną odpadową masę czynną odkwasza się, przemywa się wodą, suszy się, poddaje się obróbce cieplnej, miele się i następnie w stanie suchym lub z dodatkami zwilżającymi wsypuje się wstrząsowo do worków tkaninowych.

Sposób według wynalazku polega na tym, że odkwaszoną i przemytą masę czynną poddaje się obróbce cieplnej w temperaturze 580-700°C, po czynm miele się ją na cząstki o średnim wymiarze 0,5-3 mm, tworzące granulki i poddaje się obróbce końcowej w workach tkaninowych.

Korzystne jest, gdy odważoną i przemytą masę czynną poddaje się obróbce cieplnej w temperaturze 620-680°C.

Korzystne jest, gdy poddaną obróbce cieplnej masę czynną miele się na cząstki o wymiarze średnim 1-2 mm.

Korzystne jest, gdy granulki miesza się z wodą, kwasem siarkowym, i/lub roztworem wodnym zawierającym glicerynę, w ilości 1-10%· wagowych w stosunku do masy granulek.

Korzystne jest, gdy stosuje się wodny roztwór zawierający 5% wagowych gliceryny.

Korzystne jest, gdy obróbkę końcową w workach tkaninowych uzyskuje się przez wsypanie otrzymanych granulek wstrząsowo do worków tkaninowych zawierających elektrody ołowiowe albo miesza się z co najmniej jedną z następujących cieczy: wodą, kwasem siarkowym o ciężarze właściwym 1,2-1,1 g/cm' i roztworem wodnym zawierającym glicerynę w ilości 3-7% wagowych, użytymi w ilości 0,5-15% wagowych w stosunku do masy granulek, i wsypuje wstrząsowo do worków tkaninowych zawierających elektrody ołowiowe, przy czym wytwarza się dodatnią lub ujemną masę czynną, gdy jako materiał wyjściowy stosuje się dodatnią lub ujemną masę czynną, albo wytwarza się ujemną masę czynną, gdy jako materiał wyjściowy stosuje się mieszaninę dodatniej i ujemnej masy czynnej.

Zaletą wynalazku jest zapewnienie masy czynnej o poprawionej jakości, otrzymanej z odpadowej masy czynnej akumulatorów ołowiowych, zarówno przemysłowych jak i rozruchowych, które są całkowicie wyczerpane, zużyte i zanieczyszczone składnikami organicznymi i/lub nieorganicznymi, bez konieczności zastosowania procesu stapiania z redukcją tlenków przy pomocy gazu redukującego. Można przywracać do procesu produkcyjnego masę czynną, która stanowi cenny składnik niezdatnych do użytku akumulatorów ołowiowych, oszczędzając przez to świeży ołów. Nie ma potrzeby rozdzielania dodatniej i ujemnej masy czynnej podczas gromadzenia odpadowej masy czynnej, dzięki czemu zmniejsza się nakłady robocizny. Sposób jest nieszkodliwy dla środowiska. Zapobiega się powstawaniu pyłu stanowiącego zagrożenie dla zdrowia i dla środowiska podczas wstrząsowego wsypywania masy czynnej do worka tkaninowego. Wyniki badań akumulatorów przemysłowych, wytworzonych z masy czynnej, otrzymanej sposobem według wynalazku, są lepsze od wyników badań akumulatorów otrzymanych w znany sposób. Również jakość otrzymanej masy czynnej jest lepsza niż masy czynnej otrzymanej w

168 231 znany sposób. Odpadowa masa czynna przywracana do procesu produkcyjnego może być dowolnego pochodzenia i dowolnej biegunowości.

Wynalazek zostanie opisany bardziej szczegółowo na podstawie następujących przykładów.

Przykład I. Około 100 kg odpadowej masy czynnej zebrano z tkaninowych worków z tworzywa sztucznego, uzyskanych z wybrakowanych lub zużytych akumulatorów ze złomowisk. Otrzymaną masę przemyto wodą, wysuszono i poddano obróbce cieplnej w temperaturze 680°C. Następnie masę zmielono w młynie Bartona i przesiano w celu oddzielenia cząstek o średnicy mniejszej niż 1 mm i większej niż 2 mm. Tak otrzymane granulki zmieszano z 5% wody w ciągu 2-5 minut. Po zmieszaniu zwilżone granulki, które nie mają już zdolności do tworzenia pyłu, wprowadzono do dozownika z układem wstrząsowym, wsypano w sposób wstrząsowy do tkaninowych worków z tworzywa sztucznego, zawierających elektrody ołowiowe i tak otrzymane elektrody dodatnie użyto ponownie w procesie wytwarzania akumulatorów.

Pojemność i okres użytkowania akumulatorów wykorzystywanych w przemyśle, wytworzonych przy użyciu masy czynnej otrzymanej powyższym sposobem, są co najmniej równe pojemności i okresowi użytkowania akumulatorów wytworzonych przy użyciu masy czynnej.

Przykład II. Postępowano tak, jak w przykładzie I, z tą tylko różnicą, że jako materiał wyjściowy stosowano ujemną odpadową masę czynną a wysuszoną masę czynną poddano obróbce cieplnej w temperaturze 600°C.

Własności elektryczne akumulatorów wyposażonych w elektrody ujemne wytworzone w ten sposób były w zasadzie takie same, jak akumulatorów wytworzonych w przykładzie I.

Przykład III. Postępowano jak w przykładzie I, z tą tylko różnicą, że jako materiał wyjściowy stosowano mieszaninę odpadowej masy czynnej, składającą się z około czterech części wagowych ujemnej masy czynnej i jednej części wagowej dodatniej masy czynnej. W ten sposób wytworzono elektrody ujemne.

Pobrano po 10 akumulatorów typu III P 310, wyposażonych w elektrody dodatnie i ujemne, wytworzone sposobem według wynalazku, otrzymane z 6 cykli każdego procesu wytwarzania, po czym badano ich pojemność i okres trwałości. Pojemność badano zgodnie z normą IEC 95-1 z 1988 r., okres trwałości badano zgodnie z węgierską normą nr 591-1977 i normą IEC 95 z 1988 r. Wartości średnie wyników badań prowadzonych na 10 akumulatorach z poszczególnych cykli produkcji podano w tabeli.

Tabela

Własności elektryczne	Numer cyklu produkcji
1	2	3	4	5	6
Wzrost pojemności (%)	107,4	109,1	109,5	101,2	106,4	109,7
Wzrost okresu trwałości (%)
po 1000 cyklach ładowania
i rozładowania	101,2	102,0	101,8	100,1	101,3	102,1

Przykładowy ogólny skład dodatniej masy czynnej jestjak następuje: minimum 0,2% masy Pb₃O4, 0,5% masy Pb₃(PC>4)2 i 5% masy 4PbO .PbSO4 w materiale podłoża ołowiowego.

Przykładowy ogólny skład ujemnej masy czynnej jest jak następuje: 0,05% masy sadzy płomiennej, 0,1 % masy mączki drzewnej i 0,3% masy kwasu sulfonowego ligninowego lub jego sól sodową w materiale podłoża ołowiowego.

Sposób znajduje zastosowanie, zwłaszcza w akumulatorach ołowiowych wykorzystywanych w przemyśle.

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.

Cena 1,50 zł

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób wytwarzania masy czynnej z odpadowej masy czynnej całkowicie zużytych i zanieczyszczonych akumulatorów ołowiowych przemysłowych i rozruchowych, które są całkowicie wyczerpane i zawierają ewentualnie zanieczyszczenia organiczne i/lub nieorganiczne, w którym to sposobie umieszcza się masę czynną w workach tkaninowych otaczających elektrody ołowiowe, przy czym zebraną i przechowywaną odpadową masę czynną odkwasza się, przemywa się wodą, suszy się, poddaje się obróbce cieplnej i miele się, znamienny tym, że odkwaszoną i przemytą masę czynną poddaje się obróbce cieplnej w temperaturze 580-700°C, po czym miele sięją na cząstki o średnim wymiarze 0,5-3 mm, tworzące granulki i poddaje się obróbce końcowej w workach tkaninowych.

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że odkwaszoną i przemytą masę czynną poddaje się obróbce cieplnej w temperaturze 620-680°C.

3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że poddaną obróbce cieplnej masę czynną miele się na cząstki o wymiarze średnim 1-2 mm.

4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że granulki miesza się z wodą, kwasem siarkowym i/lub roztworem wodnym zawierającym glicerynę w ilości 1-10% wagowych w stosunku do masy granulek.

5. Sposób według zastrz. 4, znamienny tym, że stosuje się wodny roztwór zawierający 5% wagowych gliceryny.

6. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że obróbkę końcową w workach tkaninowych uzyskuje się przez wsypanie otrzymanych granulek wstrząsowo do worków tkaninowych zawierających elektrody ołowiowe albo mieszanie z co najmniej jedną z następujących cieczy: wodą, kwasem siarkowym o ciężarze właściwym 1,2-1,1 g/cm³ i roztworem wodnym zawierającym glicerynę w ilości 3-7% wagowych, użytymi w ilości 0,5-15% wagowych w stosunku do masy granulek, i wsypuje się wstrząsowo do worków tkaninowych zawierających elektrody ołowiowe, przy czym wytwarza się dodatnią lub ujemną masę czynną, gdy jako materiał wyjściowy stosuje się dodatnią lub ujemną masę czynną, albo wytwarza się ujemną masę czynną, gdy jako materiał wyjściowy stosuje się mieszaninę dodatniej i ujemnej masy czynnej.