SE506109C2 - Förfarande för framställning av aktiv massa från förbrukade blyackumulatorer - Google Patents

Description

506 109 10 15 20 25 30 35 BNsDoc1tx som ger strömen genom den elektrokemiska process, som äger rum i dessa ackumulatorer, placeras inte i ett galler utan i tygpásar som omger blyelektroderna, varvid dessa tygpåsar företrädesvis är vävda av plastfibrer. Den aktiva massan kan innebära en allvarlig hälsofara och nedsmutsning av miljön när den skakas såsom torrt pulver in i tygpásar- na på grund av att blyet och blyoxiden i den aktiva massan av pulver kontaminerar omgivningen. Flera försök har där- för gjorts att utarbeta en s.k. våtprocess för tillsätt- ning av den aktiva massan. En dylik process beskrives i den amerikanska patentskriften nr 4 037 603. Denna process är emellertid svår att genomföra och den ger inte nödvän- digt utbyte och nödvändig kvalitet, huvudsakligen pà grund av inhomogeniteten hos slammet som består av bly, blyoxid och vatten.

Ett annat problem som föreligger inte enbart vid industriellt använda blyackumulatorer är återanvändningen av avfall av aktiv massa av förbrukade och krossade acku- mulatorer liksom av dylika som kasseras vid tillverkningen.

De svårigheter som är förbundna med detta problem beskri- ves mer detaljerat i den ungerska patentskriften 201 179 som först och främst avser återanvändning av avfall av aktiv massa från kasserade produkter.

Syftet med våra experiment var att åstadkomma åter- användning av avfall av aktiva massor av varje ursprung och polaritet. Ett annat syfte var att förhindra bildan- det av damm vid framställningen av ackumulatorer som användes inom industrin när den aktiva massan skakas in i tygpásarna.

Uppfinningen bygger på följande insikter: a) Avfallet av positiva eller negativa aktiva massor, som underkastas en specialvärmebehandling och klassifice- ras efter partikelstorlek, kan med fördel användas vid produktionen av industriellt använda ackumulatorer; b) det sålunda framställda avfallet av aktiv massa kan skakas i torrt tillstànd eller med våta tillsatser in i tygpásarna; 10 15 20 25 30 35 BNSDOCIDi 506 109 c) vid vàtskakning föreligger inga risker för miljö och hälsa eftersom dammbildning förhindras; d) vid denna process kan även blandade avfall av aktiva massor, dvs. dylika som består av avfall av positiva och negativa aktiva massor, upparbetas.

Uppfinníngen avser således ett förfarande för fram- ställning av aktiv massa med förbättrad kvalitet från avfall av aktiv massa från industriellt använda ackumula- torer och startackumulatorer, härrörande från skrot, samt för tillsättning av den erhållna aktiva massan med förbätt- rad kvalitet till blyelektroder i ackumulatorer av typen med tygpåse, varvid det uppsamlade och lagrade avfallet av aktiv massa frigöres från syra, tvättas med vatten, torkas, får genomgå värmebehandling, males och skakas sedan i torrt tillstånd eller med vätande tillsatser in i tygpåsar som innehåller blyelektroderna. Den syrafri- gjorda och tvättade aktiva massan värmebehandlas enligt uppfinningen vid en temperatur av 580 till 70003, före- trädesvis 620 till 680°C, samt males därefter till en genomsnittlig partikelstorlek av 0,5 till 3 m, företrä- desvis 1 till 2 mm, varefter de sålunda erhållna granuler- na a) skakas in i tygpåsar som innehåller blyelektroderna eller b) blandas med åtminstone en av följande vätskor, nämligen vatten, svavelsyra med en specifik vikt av 1,2 till 1,1 g/ml och en vattenlösning, som innehåller glycerin i en mängd av 3 till 7 viktprocent, företrädesvis 5 viktprocent, i en mängd av 0,5 till 15 viktprocent, företrädesvis 1 till 10 viktprocent, baserat på vikten av granulerna, samt skakas in i tygpåsar som innehåller blyelektroderna, varvid positiv eller negativ aktiv massa framställes när positiv eller aktiv massa användes såsom utgångsmaterial, eller negativ aktiv massa framställes när en blandning av positivaoch negativa aktiva massor användes såsom utgångs- material. 506 10 15 20 25 30 35 BNSDOCID: 109 Huvudfördelarna med förfarandet enligt uppfinningen är såsom följer: a) Den aktiva massan, den dyraste komponenten i odugliga blyackumulatorer kan ånyo tillföras till ackumulator- produktionen och därmed ersätta färskt bly; b) det föreligger inget behov av separering av de positiva och negativa aktiva massorna under uppsamlingen av av- fall av aktiv massa innebärande att nödvändig arbets- kraft kan reduceras; c) den är gynnsam för miljön; d) dammbildning som utgör stor fara för hälsa och miljö kan undvikas under skakningen av den aktiva massan in i tygpåsen; e) testresultaten från industriellt använda ackumulatorer som tillverkas med aktiv massa framställd medelst för- farandet enligt uppfinningen är bättre än dylika resul- tat som utföres på ackumulatorer som framställs medelst ett konventionellt förfarande, varmed följaktligen även kvaliteten hos den aktiva massan är bättre än den kon- ventionella.

Uppfinningen åskådliggöres ytterligare med hjälp av följande icke begränsande exempel.

Exempel 1.

Cirka 100 kg av avfall av positiv aktiv massa upp- samlas från plasttygpåsar från kasserade eller förbrukade ackumulatorer som härrör från skrotupplag. Denna massa tvättas med vatten, torkas och får därefter genomgå en värmebehandling vid en temperatur av 680°C. Massan males i en Barton-kvarn och sorteras för frànskiljning av par- tiklar som har en diameter som är mindre än 1 mm respek- tive större än 2 mm. De sålunda erhållna granulerna blan- das med 5 % vatten och omröres under 2 till 5 minuter.

Efter omröringen ledes de vätta granulerna, som har för- lorat benägenheten att bilda damm, till inmataren i skak- maskinen, varefter skakningen in i plasttygpåsarna, som innehåller blyelektroderna, igångsättes och de sålunda 10 15 20 25 30 BNSDOCID' 506 109 erhållna positiva elektroderna föres till tillverknings- processen.

Kapaciteten och livslängden hos industriellt använda ackumulatorer som erhålles vid slutet av produktionspro- cessen uppgår till åtminstone samma värden som för de ackumulatorer som framställes genom användning av ny aktiv massa.

Exempel 2.

Förfarandet i exempel 1 följes med den skillnaden att avfall av negativ aktiv massa användes såsom utgångsmate- rial och den torkade aktiva massan får genomgå en värme- behandling vid en temperatur av 600°C.

De elektriska egenskaperna hos ackumulatorer som är försedda med negativa elektroder som framställes på detta sätt är väsentligen samma som hos de enligt exempel l.

Exempel 3.

Förfarandet i exempel 1 följes med den skillnaden att ett avfall av blandning av aktiv massa bestående av cirka 4 delar av negativ och l del av positiv aktiv massa användes såsom utgångsmaterial. På detta sätt erhålles negativa elektroder. 10-10 ackumulatorer typ III P 310 som är försedda med positiva respektive negativa elektroder, som framställts medelst förfarandet enligt uppfinningen togs ut från sex serier vardera av framställningsprocessen och testades med avseende på kapacitet och funktionslivslängd. Kapaci- tetstesterna utfördes i enlighet med IEC 95-1 (1988) och funktionslivslängden testades enligt den ungerska standar- den nr 59l-l977 och IEC 95 (1988). Medelvärdena av test- resultaten på 10 ackumulatorer, var och en från de en- skilda tillverkningsserierna, framgår av tabell l. 506 109 Tabell 1.

Testresultat från ackumulatorer framställda genom användning av plattor som tillverkats medelst förfarandet enligt uppfinningen.

Elektriska data Nr. i tillverkningsserien 1 2 3 4 5 6 Ökning av kapa- tet (%) 107,4 109,1 109,5 101,2 106,4 109,7 10 ökning av funk- tionslivslängd (%) efter 1000 laddnings- och urladdningscyk- 15 ler 101,2 102,0 101,8 100,1 101,3 102,1 BNsDoc|D.

Claims (5)

BNSDOCID: 506 109 P A T E N T K R A V

1. Förfarande för framställning av aktiv massa med förbättrad kvalitet från avfall av aktiv massa från industriellt använda ackumulatorer och startackumulatorer, härrörande från skrot, samt för tillsättning av den er- hållna aktiva massan med förbättrad kvalitet till bly- elektroder i ackumulatorer av typen med tygpåse, varvid det uppsamlade och lagrade avfallet av aktiv massa be- frias från syra, tvättas med vatten, torkas, värmebehand- las, males och skakas sedan i torrt tillstånd eller med vätande tillsatser in i tygpåsar som innehåller bly- elektroderna, k ä n n e t e c k na t av att den syra- befriade och tvättade aktiva massan värmebehandlas vid en temperatur av 580 till 700°C samt males till en genom- snittlig partikelstorlek av 0,5 till 3 mm, varefter de sålunda erhållna granulerna a) skakas in i tygpåsar som innehåller blyelektroderna eller b) blandas med åtminstone en av följande vätskor, nämli- gen vatten, svavelsyra med en specifik vikt av 1,2 till 1,1 g/ml och en vattenlösning, som innehåller glycerin i en mängd av 3 till 7 viktprocent, i en mängd av 0,5 till 15 viktprocent baserat på vikten av granulerna, samt skakas in i tygpåsar som innehåller blyelektroderna, varvid positiv eller negativ aktiv massa framställes när positiv eller negativ aktiv massa användes såsom utgångs- material eller negativ aktiv massa framställes när en blandning av positiva och negativa aktiva massor användes såsom utgångsmaterial.

2. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att den syrabefriade och tvättade aktiva massan under- kastas en värmebehandling vid en temperatur av 620 till eso°c. 506 BNSDOCID: 109 V

3. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att den värmebehandlade aktiva massan males till en medelpartikelstorlek av 1 till 2 mm.

4. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att granulerna blandas med vatten, svavelsyra och/ eller en vattenlösning,som innehåller glycerin, i en mängd av l till 10 viktprocent baserat pà granulernas vikt.

5. Förfarande enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a t av att en vattenlösning som innehåller 5 viktprocent glycerin användes.