PL88276B1 - - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób przerobu zuzytych • akumulatorów olowiowych, zawierajacych w swoim skla¬ dzie czesci metaliczne w postaci stopu olowiowo-antymo- nowego, mase wypelniajaca zawierajaca siarczan i tlenki olowiu, plyty izolacyjne, obudowe z tworzyw sztucznych i inne materialy oraz pozostalosci kwasu siarkowego.

Dotychczas metody przerobu zlomu akumulatorowego obejmuja reczne lub mechaniczne rozkruszanie plastiko¬ wej obudowy i jej czesciowe lub calkowite oddzielenie od pozostalych skladników wypelniajacych. Jedna ze zna¬ nych metod przerobu zlomu akumulatorowego oddzielo¬ nego czesciowo od obudowy polega na jego przerobie w piecu szybowym wspólnie z aglomeratem otrzymywa¬ nym przyspiekaniu koncentratów olowiowych. Olów suro¬ wy otrzymany w tym procesie wymaga rafinacji zanieczy¬ szczen. W tym procesie wytopu olowiu surowego w piecu szybowym i jego rafinacji powstaje ponadto szereg pólpro¬ duktów, takich jak pyly i zgary zawierajace Pb, Sb, Cu,Ag, Zn, As, które tylko czesciowo udaje sie zagospodarowac w innych procesach.

Istnieja inne metody, które zakladaja w pierwszej fazie procesu przerobu zlomu akumulatorów olowiowych roz¬ dzial czesci organicznych od olowionosnych, a nastepnie segregacje czesci metalicznych od masy wypelniajacej, przy czym do podstawowych czynnosci nalezy kruszenie skrzyn akumulatorówi ichdalszemielenie na róznego typu mlynach.

Miedzy operacja kruszenia i mielenia, jak równiez po mieleniu moze byc stosowane przesiewanie celem oddzie¬ lenia najczesciej stalowych zlaczy i innych elementów.

Oddzielenie obudowy i przekladek izolacyjnych w proce¬ sach zmechanizowanych dokonuje siepoprzez otrzymywa¬ nie zawiesiny rozdrobnionej masy czynnej zlomu akumu¬ latorowego, wzglednie innych ciezkich cieczy zawiesino¬ wych. Czesci organiczne wynoszone na powierzchnie za¬ wiesiny odprowadzane sa jako odpad na zwal.

Ze wzgledu na obecnosc kwasu siarkowego w zuzytych akumulatorach, aparatura do wzbogacania winna byc kwasoodporna, scieki zas wymagaja neutralizacji. Dalszy przerób tak wzbogaconych olowionosnych surowców pole¬ ga na ich przetopie w zbiorniku (kotle) stalowym lub zeliwnym. Tak uzyskany stop mozna kierowac ponownie do produkcji akumulatorów. Mase wypelniajaca kieruje sie natomiast do przerobu w piecu szybowym na olów surowy po uprzednim jej spieczeniu jako dodatku do wsa¬ du'przy produkcji aglomeratu; przerabia sie ja równiez bezposrednio w procesie redukcyjnym w krótkich piecach obrotowych lub elektrycznych.

Wada dotychczasowych sposobów przerobu zlomu aku¬ mulatorów olowiowych jest koniecznosc stosunkowo do¬ kladnego rozdzialu od siebie czesci metalicznych, masy wypelniajacej siatki metaliczne i materialów organicz¬ nych. Selektywny rozdzial tych skladników wymagawielu operacji technologicznych i szeregu urzadzen niezbednych do ich przeprowadzenia; pociaga to za soba straty metalu orazwysokie koszty inwestycyjne i eksploatacyjne. Dalszy pirometalurgiczny przerób rozdzielonych czesci metalicz¬ nych i masy wypelniajacej w piecach szybowych, obroto¬ wych badz elektrycznych jest uciazliwy zarówno dla ob¬ slugi jak i srodowiska naturalnego. 8827688276 Stosowane dotychczas w przerobie zlomu akumulatoro¬ wego metody technologiczne i urzadzenia powoduja rów¬ niez powstawanie szeregu pólproduktów w postaci mate¬ rialów pylistych, scieków, zapylonych gazów, a takze od¬ padów, co wymaga stosowania skomplikowanych i kosz¬ townych sposobów ich wtórnegoodzysku, magazynowania i transportu oraz neutralizacji ich szkodliwego wplywu na naturalne srodowisko. Wyjatkowo niekorzystna metoda w tym wzgledzie jestproces przerobu zlomu akumulatoro¬ wego w piecu szybowym lacznie z aglomeratem otrzymy¬ wanym w procesie spiekania koncentratu olowiu.

Metoda ta powoduje bowiem otrzymywanie olowiu su¬ rowego o duzym stopniu zanieczyszczenia, wymaga jego dalszej rafinacjiwedlug znanych metod. Towarzyszytemu niski uzysk olowiu oraz duze straty antymonu i srebra, a takze.powstawanie róznych pólproduktów rafinacji, wy¬ magajacych z kolei dalszych kosztownych operacji, przy ich utylizacji. Równoczesnie przebiegajacy w piecu szybo¬ wym proces charakteryzuje sie takimi niekorzystnymi czynnikami, jak: zmiennosc skladu chemicznego, niepelne wykorzystanie pojemnosci roboczej pieca, nierównomier- nosc przesuwania sie wsadu w dól pieca oraz powstawanie duzych ilosci zapylonych gazów, zawierajacych w swoim skladzie czesci smoliste powstajace w wyniku destylacji niecalkowicie spalonych produktów pirolizy skladników organicznych zawartych w akumulatorach.

W wyniku tego komplikuje sie proces odpylania ze wzgledu na osadzanie sie czesci smolistych, co w przypad¬ ku filtrów tkaninowych wywoluje wzrost oporu filtracji az do jej calkowitego zahamowania. Czesto tez wystepuje samozaplon pylów i palenie sie tkaniny filtracyjnej.

W efekcie duza ilosc pylów przenika do atmosfery, a gazy wydzielane do atmosfery zawieraja nadmierne ilosci dwu¬ tlenku siarki.

Przerób zlomu akumulatorów olowiowych zanieczysz¬ czonego substancjami organicznymi w piecach obroto¬ wych i elektrycznych, charakteryzuje sie analogicznymi *U~^ wadami jak w przypadku pieca szybowego.

Sposobem wedlug wynalazku, wstepnie rozkruszony zlom akumulatorowy przetapia sie w obecnosci wodoro¬ tlenku sodowego lub potasowego, w temperaturze powyzej 450°C. Przetapianie najprosciej przeprowadza sie pod war¬ stwa wodorotlenku sodowego lub potasowego w tyglu ze stopu zelaza ogrzewanym paliwem stalym, gazowym lub elektrycznie.

Przetapianie mozna przyspieszyc prowadzac proces w wyzszych temperaturach i przedmuchujac stop gazem o wlasnosciach redukcyjnych np. gazem otrzymanym w wyniku zachodzacego w czasie przetapiania, termiczne¬ go lub termochemicznego rozkladu organicznych skladni¬ ków zlomu akumulatorowego. Celem osiagniecia wieksze¬ go stopnia redukcji korzystnie jest co najmniej czesc po¬ wyzszego gazu zawracac do strefy, w której odbywa sie przetapianie.

Sposób wedlug wynalazku umozliwia przerób zlomu akumulatorów olowiowych bezposrednio po rozkruszeniu ich obudowy i po calkowitym lub tylko czesciowym jej oddzieleniu od pozostalosci oraz bez potrzeby oddzielenia podkladek izolacyjnych i innych czesci substancji organi¬ cznej, mniej lub bardziej trwale polaczonej z czescia meta¬ liczna i masa czynna akumulatora.

Pokruszony zlom akumulatorowy dozuje sie stopniowo do stopionego wodorotlenku sodowego lub potasowego, w którym nastepuje topienie czesci metalicznych stano¬ wiacych stop olowiowo-antymonowy. Równoczesnie masa wypelniajaca siatki, stanowiaca glównie mieszanine PDSO4, PbO i Pb02 reaguje z wodorotlenkiem sodowym lub potasowym wedlugznanych reakcji. Czesci organiczne zlomu akumulatorowego ulegaja zwykle najpierw w ciek- lym wodorotlenku sodowym lub potasowym stopnieniu, a nastepnie pirolizie, tworzac gazpalnybedacy mieszanina weglowodorów, wodoru i wody. Siarka zawarta w masie organicznej i masie czynnej akumulatora wiazana jest w trwale zwiazki siarczki i siarczany z wodorotlenkiem sodowym lub potasowym. Gaz redukcyjny wydzielony z destylacji masy organicznej reaguje ze zwiazkami olowiu i antymonu wedlug znanych reakcji, w wyniku czego tworzy sie stop olowiu i antymonu.

Pozostala czesc gazu nie zuzyta w procesie redukcji zwiazków olowiu i antymonu wydobywa sie na zewnatrz kotla skad moze byc odprowadzona i zuzyta do celów grzewczych. Spalenie odprowadzanego gazu i jego wyko¬ rzystanie mozna przeprowadzac w róznych instalacjach, w tym m. in. stosujac go jako dodatek do gazu koksowni- czego lub ziemnego, wzglednie do mieszaniny pylu weglo¬ wego i powietrza. W zwiazku ze znikoma zawartoscia siarki w gazie i obecnoscia wolnego wodorotlenku metalu alkalicznego w strefie, w której odbywa sie przetapianie, proces nie wymaga instalacji wykonanej z materialów kwasoodpornych i wykazuje szereg zalet w stosunku do sposobów dotychczasowych, zwlaszcza w zakresie zmniej¬ szenia zanieczyszczania srodowiska naturalnego.

Otrzymany w procesie produkcyjnym wedlug wynalaz¬ ku stop olowiu z antymonem charakteryzuje sie duza czystoscia, co umozliwia, po korekcie skladu chemicznego, jego bezposrednie, powtórne wykorzystanie do produkcji akumulatorów lub do innych celów bez potrzeby stosowa¬ nia wstepnej - jak w metodach dotychczas znanych - rafinacji do czystego olowiu.

Powstajacy w procesie produkcji zuzel mozew przypad¬ ku niepelnej redukcji zawierac od 15,0 do30% Pbi od 1,0% do 2,5% Sb. Zuzel ten z dodatkiem koksiku jest kierowany wedlug wynalazku do przerobu, np.w znanych piecach obrotowo-wahadlowych.

Taki przerób zuzla posiada te zalete, ze pozwala uzyski¬ wac olówantymonowyo wysokimstopniu czystosci,umoz¬ liwiajacej jego bezposrednie wykorzystanie, po korekcie ilosci antymonu, np. do produkcji metalicznych czesci akumulatorów. Sposób wedlug wynalazku blizej wyjas¬ niono na przykladzie.

Przyklad: W zelownym tyglu, o wnetrzu w postaci cylindra srednicy 1 m i wysokosc 1,5 m z gazoszczelna pokrywa z ogniotrwalego materialu zaopatrzona w gazo- 50 szczelna rynne zasypowa wsadu i odprowadzenie powsta¬ jacych gazów, ogrzewa sie przeponowo za pomocaelektry¬ cznej nagrzewnicy oporowej 1500 kg bezwodnego wodo¬ rotlenku sodowego. Po osiagnieciu przez cieklywodorotle¬ nek temperatury 500°C, przez rynne zasypowa wprowadza 55 sie do tygla stopniowo w ciagu godziny, 4500 kg pokruszo¬ nego zlomu akumulatorowego o granulacji ponizej 50mm, zawierajacego wagowo okolo 65% Pb i 3% Sb.

Wydzielajace sie gazy czesciowo odprowadza sie iwyko¬ rzystuje w innym miejscu jako dodatek np. do gazu opalo- 60 wego, a czesciowo zawraca do strefy przetapiania zlomu.

Temperature 500°C otrzymuje sie przez 6,5 godzin od chwili zakonczenia operacji wprowadzania zlomu akumu¬ latorowego, po czym otwiera sie otwór wyciekowy usytuo¬ wany w poblizu dna tygla i za pomoca rynny spustowej 65 rozlewa sie otrzymany stop metaliczny do wlewnic. \88 276

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób przerobu zuzytych akumulatorów olowiowych, w drodze przetapiania wstepnie rozkruszonego zlomu, zawierajacego: czesci metaliczne w postaci stopu olowio- wo-antymonowego, mase wypelniajaca zawierajaca siar¬ czan i tlenki olowiu, plyty izolacyjne, obudowe z tworzyw sztucznych oraz inne materialy, zwlaszcza pozostalosci kwasu siarkowego, znamienny tym, ze przetop zlomu pro¬ wadzi sie najkorzystniej w tyglu lub kotle ze stopu zelaza z odprowadzaniem gazów, w obecnosci wodorotlenku so¬ dowego lub potasowego w temperaturze powyzej 450°C, wykorzystujac powstale gazy do redukcji zwiazków olo- 5 wiu zawartych w powstalym zuzlu i intensyfikacji procesu miedzy innymi przez zawracanie tych gazów do strefy przetopu oraz wykorzystujac tegazy jako dodatek dogazu koksowniczego lub ziemnego lub do mieszaniny pylu we¬ glowego i powietrza dla celów grzewczych.