SE506787C2 - Förfarande för framställning av aktiv massa ur avfall som bildas vid framställning av blyackumulatorer - Google Patents

Description

506 787 _ 2 _ aktiva massan omröres för förnyad användning i enlighet med vad som framgår av den amerikanska patentskriften 4009833 (raderna 25 och 26 i kolumn 2). Verkningsgraden hos denna process är mycket låg, dess behov av värmeenergi är högt och man kan även invända mot den ur hälso- och miljösynpunkt.

Inom industrin är också den processen känd där inne- hållet av aktiv massa i de negativa plattorna separeras från gallret med hjälp av vattenstråle och den aktiva massan åter- cykliseras vid produktionen. Denna process kan emellertid an- vändas enbart i fråga om negativ aktiv massa, dvs. den är inte lämplig för återanvändning av allt avfall. Dessutom har de negativa plattor som innehåller den aktiva massan som så- lunda återvinnes och de ackumulatorer där dessa plattor är inbyggda mindre kapacitet. När denna aktiva massa användes är spridningskvaliteten lägre än när färsk aktiv massa användes 4 och spridningen av plattorna på båda sidorna kan med svårig- het uppnås eller kan inte uppnås alls.

Den största nackdelen med detta förfarande ligger i hanteringen av den stora mängden spillvatten som innehåller bly och blyföreningar, såväl ur energitillförselsynpunkt som miljösynpunkt. Förmodligen av dessa skäl har återcykling av aktiv avfallsmassa till blandningsanordningar för aktiv massa inte spridits till industrin.

Vid utvecklingen av föreliggande uppfinning har syftet varit att delvis eller helt eliminera de ovan uppräknade nackdelarna vid de kända processerna och åstadkoma en pro- cess som gör det möjligt att återcykla inte enbart den nega- tiva utan även den positiva aktiva massan vid produktionen och att använda de positiva och negativa aktiva massorna från defekta ackumulatorer.

Uppfinningen baseras på den kunskapen att om de positiva och negativa aktiva spillmassorna, som uppsamlas separat och lagras under rena betingelser, matas in i blypulverkvarnen i stället för blandningsanordningen för aktiv massa såsom fö- reslås i den amerikanska patentskriften 4009833 och plattor framställes från det sålunda erhållna malda materialet, så blir dessas egenskaper bättre än egenskaperna hos färska plattor.

A506 787 Sammanfattning av uppfinningen Uppfinningen avser således ett förfarande för fram- ställning av positiv eller negativ aktiv massa för blyacku- mulatorer genom användning av den aktiva massan som separeras fràn plattor som kasserats vid produktionen och/eller avfall av aktiv massa som bildas under produktionen.

När positiv aktiv massa framställes i enlighet med upp- finningen matas positiv aktiv massa, medan vid framställning av negativ aktiv massa matas negativ aktiv massa, som förtor- av 500-600°C och eventuellt malts, till en blypulverframställningskvarn (111- kats och värmebehandlats vid en temperatur sammans med metalliskt bly i en mängd av högst 80 vikt-\ be- räknat pá vikten av metalliskt bly, varefter den sàlunla »z- hállna produkten tillföres till plattframställningen.

Detaljbeskrivning av uppfinninggn Det torra avfallet av aktiv massa förvärmes lámpl. 1-An vid en temperatur av 500-600°C under 8-12, företrädesw.= minuter, innan den matas till pulverkvarnen.

Förfarandet enligt uppfinningen kan modifieras 1 »::::» eller mindre grad och dessa modifieringar faller också under uppfinningens ram. Sålunda kan exempelvis den torkade, värme behandlade aktiva massa som matas in i pulverkvarnen inne hälla även normalt förekommande kända tillsatser. Den kan sä- ledes innehàlla exempelvis 0,2 vikt-% mönja, 0,5 vikt-% bly- fosfat och 5 vikt-% tetrabasiskt blysulfat det mellan PbO och Pb-sulfat är 4:1), beräknat pà den totala vikten av material som lämnar pulverkvarnen. (varvid förhållan- När egenskaperna hos de ackumulatorer som framställts genom användning av aktiv massa som framställts i enlighet med uppfinningen provades kunde man observera en överraskande och icke förutsägbar förbättring. Ackumulatorernas kapacitet i amperetimar ökade och mängden av nödvändig aktiv massa minskade med ca 10%. Detta betyder att samma kapacitet kan uppnås när mindre aktiv massa användes. Dessutom förbätt- rades även signifikativt resistens mot överladdning, bat- teriets användbara livslängd samt kallstarttiden.

Andra fördelar med förfarandet enligt uppfinningen är följande: 506 787 _4_ Den löser inte enbart problemet med komplett användning av avfall av aktiv massa för ackumulatorframställning utan innebär även framställning av aktiv massa med bättre kvali- tet.

Den fullständiga àteranvändningen av avfall av aktiv massa som bildas vid ackumulatorframställningen samt av alla typer av avfall av aktiv massa som innehåller bly/blyoxid från kasserade ackumulatorer kan ske.

Förfarandet innebär em miljöskyddande upparbetning av avfall.

Mängden avfallsvatten kan minskas till ca 1/10 av den tidigare använda.

Kapaciteten i amperetimmar hos ackumulatorer som fram- ställts genom användning av aktiv massa som framställts i en- lighet med uppfinningen ökar, varigenom den nödvändiga mäng- den av aktiv massa kan minskas och material därmed inbespa- ras.

Bly- och blyoxidhalten i den aktiva massan kan justeras inom vida koncentrationsgränser.

Funktionsegenskaperna hos ackumulatorer som framställts genom användning av aktiv massa som framställts i enlighet med uppfinningen, exempelvis deras livslängd, kallstarts- egenskaper osv förbättras signifikativt.

Uppfinningen áskàdliggöres ytterligare med hjälp av de följande icke begränsade exemplen.

Exempel 1 Framställning av positiv massa Den torra positiva massa som uppsamlats såsom avfall granuleras och värmebehandlas därefter vid en temperatur av ca 600°C samt matas likformigt in i en s.k. Barton-pulver- kvarn under cirka 10 minuter i en mängd av 33 vikt-% beräknat på blyhalten hos det inmatade materialet.

Det malda "blypulvret" som sålunda erhålles blandas i en mixer med 13 vikt-% minuter. Därefter tillsättes 10 vikt-% av 1,3 kg/dm3 svavelsyra samt efter omrörning under 5 minuter 2 vikt-% av av jonfritt, destillerat vatten under 5- fosforsyra. Efter omrörning under 1-3 minuter uttages den aktiva massan från mixern och kyles till en temperatur under 40°C, varefter den utbredes i elektrodplattornas galler på .506 787 _ 5 _ V vanligt sätt. Torkningen och áldringshärdningen av plattorna utföres pä ett i och för sig känt sätt. De sålunda erhållna plattorna bygges in i ackumulatorer.

Exempel 2 Framställning av negativ aktiv massa Granulerna av negativ aktiv massa torkas och värmebe- handlas pà samma sätt som beskrivits i exempel 1, varefter de matas kontinuerligt in i en Barton-kvarn i en mängd av 20 vikt-% beräknat pà mängden bly som matas in. Därefter till- 0,05 vikt-% av kimrök, 0,1 vikt-% av trämjöl och 0,3 vikt-% av ligninsulfonsyra eller sättes 1 vikt-% av bariumsulfat, natrumsaltet därav, beräknat på det "bly-pulver" som er- hàlles, och de torra komponenterna blandas.

Därefter tillsättes i en mixer 15 vikt-% jonfritt vatten till materialet som lämnar kvarnen, komponenterna blandas un- der 5-10 minuter och därefter tillsättes 8 vikt-% av 1,3 . kg/dm3 svavelsyra under konstant omröring. Blandningen fort- går under 2-5 minuter och efter kylning till 40°C utbredes materialet ovanpå plattorna, áldringshärdas och torkas pà konventionellt sätt. Efter torkning kan plattorna användas i ackumulatorer.

Exempel 3 Förfarandet enligt exempel 1 följes med undantag av att till granulerna av avfall av positiv aktiv massa som användes såsom utgàngsmaterial användes också positiv aktiv massa fràn gamla ackumulatorer säsom utgàngsmaterial.

De testresultat som utföres med ackumulatorerna som har plattor ställda i tabell 1 och 2. Kapacitetstesten utföres i enlighet med IEC 95-1 (1988). överladdning, livslängd och kallstartsegenskaper utföres i enlighet med ungersk standard nr 591-1977, IEC (1988) respektive IEC 95-1 (1988). som framställts i enlighet med uppfinningen är upp- testerna beträffande resistensen mot 506 787 _ 5 _ Tabell 1 Cellens nr l 2 E Å § 6 "T 5 Laddning - - - _ + f + T nx nx O O nxx nxx O O g av aktiv massa/Ah 6 6,5 6,6 7,7 7,8 ".S 9,7 9,7 n=ny o=gamal "z med plattor framställda enligt exempel 2 "z med plattor framställda enligt exempel 1 och 3 I tabellerna avser "ny" ackumulatorer som har de pcs;- tiva och negativa plattorna framställda i enlighet med uçç finningen medan "gamal" avser ackumulatorer som framsta..° enligt konventionell teknik.

Siffrorna visar otvetydigt reduktionen av den nödva;:.: mängden aktiv massa.

Tabell 2 Cellens nr l 2 5 Ä nK nl-. O C Kapacitet, Ah lO7,2 lO4,9 97,9 95,5 RAOC, min. lÖ,§7 7,57 LT, min. 9,46 9,2ß 5,C6 5,"5 Cold _st., min. 2,62 1,57 n = ny, o = gamal RAOC = resistens mot överladdning, 4:e cykeln LT = livslängdstest, 2:a cykeln Cold st = kallstart, 3:e cykeln *: med plattor framställda enligt exemplen 1 och 2 "z med plattor framställda enligt exempeln 2 och 3 Data i tabell 2 verifierar otvetydigt att kapaciteten, resistensen mot överladdning, livslängden och kallstarts- egenskaperna hos ackumulatorer som har plattor som fram- ställts i enlighet med uppfinningen är signifikant bättre än dessa egenskaper hos ackumulatorer framställda medelst konventionell teknik.

Claims (1)

1. lO i 506 787 Patentkrav Förfarande för framställning av positiv eller negativ aktiv massa för blyackumulatorer genom användning av aktiv massa, som separerats fràn kasserade plattor vid produktionen, och/ eller avfall av aktiv massa, som bildas vid produktionen, kännetecknad av att vid framställning av positiv aktiv massa matas positiv aktiv massa, medan vid framställning av negativ aktiv massa matas negativ aktiv massa, som förtorkats och värmebehandlats vid en temperatur av 500-600°C och eventuellt malts, till en blypulverframställningskvarn tillsammans med metalliskt bly i en mängd av högst 80 vikt-% beräknat pà vik- ten av metalliskt bly, varefter den sålunda erhållna produk- ten tillförs till plattframställningen.