一种铅蓄电池再生铅的冶炼工艺的制作方法

本发明涉及铅蓄电池加工技术领域，具体涉及一种铅蓄电池再生铅的冶炼工艺。

背景技术：

目前，国内再生铅厂大约有近300家，但上万吨规模的不多，小厂平均生产能力为1000吨/年左右。国内的再生铅厂家，生产规模小，技术水平低，绝大部分厂家采用小型反射炉冶炼，一些小企业，个体户甚至采用原始的土炉土窑冶炼。具体冶炼方法是：将铅金属与铅渣灰混合进入窑炉冶炼，大量的低温即可熔化的铅金属和熔铸铅渣一起进行高温冶炼，冶炼过程中以烟煤为燃料，加入无烟煤和铁屑作为配料，每炉投料约2-4吨，平均煤耗560千克标煤/吨铅。这些规模小、产量低、工艺及环保设备简陋的再生铅厂，金属铅的回收率只有80％，综合能耗高达600kg标煤/吨铅，产生大量弃渣中高达8％以上的含铅无法得到再回收利用，锑等有色金属50％未回收利用。每年有十万吨计的铅流失或排放到环境中，严重地浪费了资源，消耗了能源。

现有的铅膏过滤设备在对铅蓄电池进行处理时，铅蓄电池中的电池废液容易对操作人员造成伤害，铅膏在后续处理中需要含有一定水分，，同时铅膏过滤后过滤设备不方便电池废液与铅膏进行分离。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种铅蓄电池再生铅的冶炼工艺，解决以下技术问题：(1)本工艺基建投资省，折旧费用低，同时采用氧气作为燃料，烟气量少且尾气温度低带走的热浪费小，工艺简单易操作回收率高，故生产成本低；(2)铅膏过滤设备对铅蓄电池进行高效的粉碎处理，通过驱动电机以及相关的传动设置完成破碎齿辊和挤压辊的工作，传动效率高，同时在铅蓄电池粉碎后通入水，对电池废液进行稀释，有效避免电池废液后续对操作人员造成伤害，同时有效的增加铅膏中的水含量，方便铅膏的后续处理；(3)铅膏过滤设备通过滤带的设置有效将电池废液与铅膏分离，通过可升降的过滤层的设置，方便过滤层吸附铅膏后铅膏的取出。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种铅蓄电池再生铅的冶炼工艺，包括如下步骤：

步骤一：将若干铅蓄电池分别插入铅膏过滤设备中电池暂存箱上的三个暂存腔内存放，开始铅膏过滤时，导向气缸活塞杆拉动连接座水平移动，连接座将电池暂存箱内的活动挡板拉出，暂存腔内的铅蓄电池掉落至破碎箱内，开启驱动电机，驱动电机输出轴带动其中一个皮带轮一转动，皮带轮一通过皮带一带动皮带轮二转动，两个皮带轮一相向转动，两个皮带轮一同轴带动两个破碎齿辊相向转动，两个破碎齿辊将铅蓄电池破碎，同时其中一个皮带轮一同轴带动其中一个皮带轮三转动，其中一个皮带轮三通过皮带二带动另一个皮带轮三转动，另一个皮带轮三同轴带动其中一个齿轮转动，两个齿轮相向转动，两个齿轮同轴带动两个挤压辊相向转动，两个挤压辊对破碎后的铅蓄电池挤压并得到电池碎片、铅膏以及电池废液，电池碎片、铅膏以及电池废液通过衔接斗进入废料输送管中，水泵通过水管一抽取水，并通过水管二将水排至废料输送管中，水对电池废液进行稀释的同时向铅膏中添加水分，输送电机输出轴带动输送螺杆转动，输送螺杆将电池碎片、铅膏、电池废液输送至滤带上，开启安装电机，安装电机输出轴带动滤带辊转动，两个滤带辊带动滤带转动，电池废液通过滤带过滤进入过滤箱底部，并通过连接管进入废料收集箱内，升降气缸活塞杆向下推动升降座，升降座通过弹簧向下挤压两个过滤层，过滤层将滤带上输送的铅膏吸附，而后升降气缸活塞杆带动升降座上升，升降座通过弹簧将过滤层提升至过滤箱外，同时滤带将电池碎片输送至一侧后，电池碎片通过连接管进入废料收集箱内，将过滤层上的铅膏取出后统一堆放，控制铅膏的含水量在12％-15％；

步骤二：将铅膏与熔剂混合后制粒，铅膏与熔剂的质量比为100；1-5，得到铅膏粒，铅膏粒的湿度在9-10％，粒径为110-120mm，将铅膏粒送入熔炼炉中进行熔炼；

步骤三：使用氧气作为燃料，对熔炼炉进行加温，控制熔炼炉的反应区温度为1260℃-1270℃，经熔炼炉高温熔炼后，产生出粗铅、高温熔融铅渣和含低浓度so2的烟气；

步骤四：含低浓度so2的烟气冷却后得到烟尘和烟气，其中烟尘返回步骤二重新制粒熔炼，烟气经布袋除尘器处理后得到粉尘和废气，其中粉尘返回步骤二重新制粒熔炼，废气进行脱硫处理；

步骤五：粗铅通过熔炼炉的放铅口放出铸锭，得到粗铅锭，粗铅锭通过火法精炼和电解精炼得到富集铜浮渣、精炼精铅和阳极泥，对富集铜浮渣处理回收得到铅、铜、锡金属，对阳极泥处理回收得到铅、锑、银金属。

上述步骤四中脱硫处理后排出的废气需要进一步进行净化处理，其净化方法如下：

(1)将排出的废气通过风机引入到烟气罐中进行储存，使脱硫后的烟气不排放；

(2)设置净化室，建造一密封的房间，在房间的墙壁上设置一进气口，在进气口相对的另一面墙壁上设置出气口，并在房间内间隔设置有多道隔板，将房间隔成多个腔室；

所述隔板是由涤纶过滤针刺毡制成，在涤纶过滤针刺毡上浸渍有气体过滤剂，所述气体过滤剂是由以下重量的组分制成：磁化水500g、纳米陶瓷粉80g、阴离子淀粉40g、akd乳液30g、生香酵母粉60g、纳米级硅藻土100g、受阻胺光稳定剂10g、邻苯二甲酸二丁酯30g、羟丙基-β-环糊精15g、纳米氮化硅35g、羟丙甲基纤维素15g、茶叶生物碱8g、水性导电石墨乳15g；

(3)将烟气罐中的烟气通过进气口引入到房间中，启动风机，对气体进行吸附，使烟气经过涤纶过滤针刺毡，通过涤纶过滤针刺毡对尾气中的有害元素进行过滤吸附，最后由出气口排出，排出的尾气则为达标的气体；

所述涤纶过滤针刺毡需经气体过滤剂浸渍后再烘干处理，涤纶过滤针刺毡通过气体过滤剂浸渍液的速度为0.5-2m/min，烘干采用三段式温区进行烘干，温度要求：第一温区的温度为110-120℃，时间15分钟；第二温区的温度为95-110℃，时间为10分钟；第三温区的温度90-95℃，时间为15分钟。

进一步的，熔剂由下述重量份原料制备得到：镧50份、焦炭300份、磷钨酸80份、锑30份、铁矿石200份、海泡石粉70份、碳化硅40份、粉煤灰60份。

进一步的，铅膏过滤设备包括电池暂存箱，所述电池暂存箱内设置有三个暂存腔，所述电池暂存箱安装于破碎箱顶部，所述破碎箱内转动设置有两个破碎齿辊、两个挤压辊，所述破碎箱底部安装有衔接斗，所述衔接斗安装于固定箱顶部，所述固定箱一侧贯穿有废料输送管，所述废料输送管内转动设置有输送螺杆，所述固定箱一侧设置有水泵，所述水泵远离固定箱一侧设置蓄水箱，所述水泵抽水口通过水管一连接蓄水箱，所述水泵出水口通过水管二连接废料输送管，所述废料输送管远离固定箱一端延伸至过滤箱内，所述过滤箱上安装有三个支撑架，所述支撑架上安装有升降气缸，所述升降气缸活塞杆端部安装有升降座，所述升降座底部通过弹簧连接两个过滤层，所述过滤箱内转动设置有滤带，所述过滤箱下方设置有废料收集箱，所述过滤箱底部安装有连接管，所述过滤箱通过连接管连通废料收集箱。

进一步的，三个暂存腔等间距设置于电池暂存箱内，所述电池暂存箱一侧活动安装有活动挡板，所述活动挡板贯穿暂存腔，所述活动挡板一侧安装有连接座，所述连接座滑动安装于定位架上，所述定位架上安装有导向气缸，所述连接座安装于导向气缸活塞杆端部，所述暂存腔两侧分别连通电池暂存箱顶部、底部。

进一步的，两个破碎齿辊设置于两个挤压辊上方，两个破碎齿辊设置于同一高度，两个挤压辊设置于同一高度，两个破碎齿辊的间距大于两个挤压辊的间距，所述破碎箱外侧壁安装有固定侧壳，所述固定侧壳内转动设置有两个皮带轮一、皮带轮二，其中一个皮带轮一通过皮带一传动连接皮带轮二，另一个皮带轮一与皮带一外表面相接触，两个皮带轮一与两个破碎齿辊一一对应，所述皮带轮一同轴连接破碎齿辊，所述固定侧壳内还转动设置有两个皮带轮三、两个齿轮，其中一个皮带轮三同轴连接其中一个皮带轮一，另一个皮带轮三同轴连接其中一个齿轮，两个皮带轮三之间通过皮带二传动连接，两个齿轮相互啮合，两个齿轮与两个挤压辊一一对应，所述齿轮同轴连接挤压辊，所述固定侧壳外侧壁安装有驱动电机，所述驱动电机输出轴连接其中一个皮带轮一。

进一步的，所述破碎箱底部与衔接斗顶部相连通，所述废料输送管顶部与衔接斗底部相连通，所述固定箱外侧壁安装有输送电机，所述输送电机输出轴连接输送螺杆，所述废料输送管上安装有管座，管座安装于支撑座上。

进一步的，所述升降座贯穿过滤箱顶部，所述过滤箱内转动设置有两个滤带辊，两个滤带辊之间通过滤带传动连接，所述过滤箱外侧壁安装有安装电机，所述安装电机输出轴连接其中一个滤带辊。

进一步的，所述过滤箱底部四处拐角位置安装有四个立柱，所述过滤箱通过四个立柱安装于废料收集箱顶部。

本发明的有益效果：

(1)本发明的一种铅蓄电池再生铅的冶炼工艺，本工艺基建投资省，折旧费用低，同时采用氧气作为燃料，烟气量少且尾气温度低带走的热浪费小，工艺简单易操作回收率高，故生产成本低；

(2)通过将若干铅蓄电池分别插入铅膏过滤设备中电池暂存箱上的三个暂存腔内存放，开始铅膏过滤时，导向气缸活塞杆拉动连接座水平移动，连接座将电池暂存箱内的活动挡板拉出，暂存腔内的铅蓄电池掉落至破碎箱内，开启驱动电机，驱动电机输出轴带动其中一个皮带轮一转动，皮带轮一通过皮带一带动皮带轮二转动，两个皮带轮一相向转动，两个皮带轮一同轴带动两个破碎齿辊相向转动，两个破碎齿辊将铅蓄电池破碎，同时其中一个皮带轮一同轴带动其中一个皮带轮三转动，其中一个皮带轮三通过皮带二带动另一个皮带轮三转动，另一个皮带轮三同轴带动其中一个齿轮转动，两个齿轮相向转动，两个齿轮同轴带动两个挤压辊相向转动，两个挤压辊对破碎后的铅蓄电池挤压并得到电池碎片、铅膏以及电池废液，电池碎片、铅膏以及电池废液通过衔接斗进入废料输送管中，水泵通过水管一抽取水，并通过水管二将水排至废料输送管中，水对电池废液进行稀释的同时向铅膏中添加水分，通过以上结构设置，该铅膏过滤设备对铅蓄电池进行高效的粉碎处理，通过驱动电机以及相关的传动设置完成破碎齿辊和挤压辊的工作，传动效率高，同时在铅蓄电池粉碎后通入水，对电池废液进行稀释，有效避免电池废液后续对操作人员造成伤害，同时有效的增加铅膏中的水含量，方便铅膏的后续处理；

(3)通过输送电机输出轴带动输送螺杆转动，输送螺杆将电池碎片、铅膏、电池废液输送至滤带上，开启安装电机，安装电机输出轴带动滤带辊转动，两个滤带辊带动滤带转动，电池废液通过滤带过滤进入过滤箱底部，并通过连接管进入废料收集箱内，升降气缸活塞杆向下推动升降座，升降座通过弹簧向下挤压两个过滤层，过滤层将滤带上输送的铅膏吸附，而后升降气缸活塞杆带动升降座上升，升降座通过弹簧将过滤层提升至过滤箱外，同时滤带将电池碎片输送至一侧后，电池碎片通过连接管进入废料收集箱内，将过滤层上的铅膏取出后统一堆放，通过以上结构设置，该铅膏过滤设备通过滤带的设置有效将电池废液与铅膏分离，通过可升降的过滤层的设置，方便过滤层吸附铅膏后铅膏的取出。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1是本发明的铅膏过滤设备的结构示意图；

图2是本发明电池暂存箱的内部结构图；

图3是本发明固定侧壳的内部结构图；

图4是本发明破碎箱的内部结构图；

图5是本发明活动挡板的安装视图；

图6是本发明废料输送管的内部结构图；

图7是本发明过滤箱的安装视图；

图8是本发明过滤箱的内部结构图。

图中：1、电池暂存箱；2、暂存腔；3、活动挡板；4、连接座；5、定位架；6、导向气缸；7、破碎箱；8、破碎齿辊；9、挤压辊；10、固定侧壳；11、皮带轮一；12、皮带轮二；13、皮带轮三；14、齿轮；15、驱动电机；16、衔接斗；17、固定箱；18、废料输送管；19、输送螺杆；20、输送电机；21、水泵；22、蓄水箱；23、支撑座；24、过滤箱；25、支撑架；26、升降气缸；27、升降座；28、过滤层；29、滤带；30、滤带辊；31、安装电机；32、废料收集箱。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-8所示

实施例1

一种铅蓄电池再生铅的冶炼工艺，包括如下步骤：

步骤一：将若干铅蓄电池分别插入铅膏过滤设备中电池暂存箱1上的三个暂存腔2内存放，开始铅膏过滤时，导向气缸6活塞杆拉动连接座4水平移动，连接座4将电池暂存箱1内的活动挡板3拉出，暂存腔2内的铅蓄电池掉落至破碎箱7内，开启驱动电机15，驱动电机15输出轴带动其中一个皮带轮一11转动，皮带轮一11通过皮带一带动皮带轮二12转动，两个皮带轮一11相向转动，两个皮带轮一11同轴带动两个破碎齿辊8相向转动，两个破碎齿辊8将铅蓄电池破碎，同时其中一个皮带轮一11同轴带动其中一个皮带轮三13转动，其中一个皮带轮三13通过皮带二带动另一个皮带轮三13转动，另一个皮带轮三13同轴带动其中一个齿轮14转动，两个齿轮14相向转动，两个齿轮14同轴带动两个挤压辊9相向转动，两个挤压辊9对破碎后的铅蓄电池挤压并得到电池碎片、铅膏以及电池废液，电池碎片、铅膏以及电池废液通过衔接斗16进入废料输送管18中，水泵21通过水管一抽取水，并通过水管二将水排至废料输送管18中，水对电池废液进行稀释的同时向铅膏中添加水分，输送电机20输出轴带动输送螺杆19转动，输送螺杆19将电池碎片、铅膏、电池废液输送至滤带29上，开启安装电机31，安装电机31输出轴带动滤带辊30转动，两个滤带辊30带动滤带29转动，电池废液通过滤带29过滤进入过滤箱24底部，并通过连接管进入废料收集箱32内，升降气缸26活塞杆向下推动升降座27，升降座27通过弹簧向下挤压两个过滤层28，过滤层28将滤带29上输送的铅膏吸附，而后升降气缸26活塞杆带动升降座27上升，升降座27通过弹簧将过滤层28提升至过滤箱24外，同时滤带29将电池碎片输送至一侧后，电池碎片通过连接管进入废料收集箱32内，将过滤层28上的铅膏取出后统一堆放，控制铅膏的含水量在12％；

步骤二：将铅膏与熔剂混合后制粒，铅膏与熔剂的质量比为100；1，得到铅膏粒，铅膏粒的湿度在9％，粒径为110mm，将铅膏粒送入熔炼炉中进行熔炼；

步骤三：使用氧气作为燃料，对熔炼炉进行加温，控制熔炼炉的反应区温度为1260℃，经熔炼炉高温熔炼后，产生出粗铅、高温熔融铅渣和含低浓度so2的烟气；

步骤四：含低浓度so2的烟气冷却后得到烟尘和烟气，其中烟尘返回步骤二重新制粒熔炼，烟气经布袋除尘器处理后得到粉尘和废气，其中粉尘返回步骤二重新制粒熔炼，废气进行脱硫处理；

步骤五：粗铅通过熔炼炉的放铅口放出铸锭，得到粗铅锭，粗铅锭通过火法精炼和电解精炼得到富集铜浮渣、精炼精铅和阳极泥，对富集铜浮渣处理回收得到铅、铜、锡金属，对阳极泥处理回收得到铅、锑、银金属。

具体的，熔剂由下述重量份原料制备得到：镧50份、焦炭300份、磷钨酸80份、锑30份、铁矿石200份、海泡石粉70份、碳化硅40份、粉煤灰60份。上述步骤四中脱硫处理后排出的废气需要进一步进行净化处理，其净化方法如下：

(1)将排出的废气通过风机引入到烟气罐中进行储存，使脱硫后的烟气不排放；

(2)设置净化室，建造一密封的房间，在房间的墙壁上设置一进气口，在进气口相对的另一面墙壁上设置出气口，并在房间内间隔设置有多道隔板，将房间隔成多个腔室；

所述隔板是由涤纶过滤针刺毡制成，在涤纶过滤针刺毡上浸渍有气体过滤剂，所述气体过滤剂是由以下重量的组分制成：磁化水500g、纳米陶瓷粉80g、阴离子淀粉40g、akd乳液30g、生香酵母粉60g、纳米级硅藻土100g、受阻胺光稳定剂10g、邻苯二甲酸二丁酯30g、羟丙基-β-环糊精15g、纳米氮化硅35g、羟丙甲基纤维素15g、茶叶生物碱8g、水性导电石墨乳15g；

(3)将烟气罐中的烟气通过进气口引入到房间中，启动风机，对气体进行吸附，使烟气经过涤纶过滤针刺毡，通过涤纶过滤针刺毡对尾气中的有害元素进行过滤吸附，最后由出气口排出，排出的尾气则为达标的气体；

所述涤纶过滤针刺毡需经气体过滤剂浸渍后再烘干处理，涤纶过滤针刺毡通过气体过滤剂浸渍液的速度为0.5m/min，烘干采用三段式温区进行烘干，温度要求：第一温区的温度为110℃，时间15分钟；第二温区的温度为95℃，时间为10分钟；第三温区的温度90℃，时间为15分钟。

实施例2

一种铅蓄电池再生铅的冶炼工艺，包括如下步骤：

步骤一与实施例1相同，控制铅膏的含水量在15％；

步骤二：将铅膏与熔剂混合后制粒，铅膏与熔剂的质量比为100；5，得到铅膏粒，铅膏粒的湿度在10％，粒径为120mm，将铅膏粒送入熔炼炉中进行熔炼；

步骤三：使用氧气作为燃料，对熔炼炉进行加温，控制熔炼炉的反应区温度为1270℃，经熔炼炉高温熔炼后，产生出粗铅、高温熔融铅渣和含低浓度so2的烟气；

步骤四、五与实施例1相同。

具体的，所述涤纶过滤针刺毡需经气体过滤剂浸渍后再烘干处理，涤纶过滤针刺毡通过气体过滤剂浸渍液的速度为2m/min，烘干采用三段式温区进行烘干，温度要求：第一温区的温度为120℃，时间15分钟；第二温区的温度为110℃，时间为10分钟；第三温区的温度95℃，时间为15分钟。

铅膏过滤设备包括电池暂存箱1，电池暂存箱1内设置有三个暂存腔2，电池暂存箱1安装于破碎箱7顶部，破碎箱7内转动设置有两个破碎齿辊8、两个挤压辊9，破碎箱7底部安装有衔接斗16，衔接斗16安装于固定箱17顶部，固定箱17一侧贯穿有废料输送管18，废料输送管18内转动设置有输送螺杆19，固定箱17一侧设置有水泵21，水泵21远离固定箱17一侧设置蓄水箱22，水泵21抽水口通过水管一连接蓄水箱22，水泵21出水口通过水管二连接废料输送管18，废料输送管18远离固定箱17一端延伸至过滤箱24内，过滤箱24上安装有三个支撑架25，支撑架25上安装有升降气缸26，升降气缸26活塞杆端部安装有升降座27，升降座27底部通过弹簧连接两个过滤层28，过滤箱24内转动设置有滤带29，过滤箱24下方设置有废料收集箱32，过滤箱24底部安装有连接管，过滤箱24通过连接管连通废料收集箱32。

三个暂存腔2等间距设置于电池暂存箱1内，电池暂存箱1一侧活动安装有活动挡板3，活动挡板3贯穿暂存腔2，活动挡板3一侧安装有连接座4，连接座4滑动安装于定位架5上，定位架5上安装有导向气缸6，连接座4安装于导向气缸6活塞杆端部，暂存腔2两侧分别连通电池暂存箱1顶部、底部。

两个破碎齿辊8设置于两个挤压辊9上方，两个破碎齿辊8设置于同一高度，两个挤压辊9设置于同一高度，两个破碎齿辊8的间距大于两个挤压辊9的间距，破碎箱7外侧壁安装有固定侧壳10，固定侧壳10内转动设置有两个皮带轮一11、皮带轮二12，其中一个皮带轮一11通过皮带一传动连接皮带轮二12，另一个皮带轮一11与皮带一外表面相接触，两个皮带轮一11与两个破碎齿辊8一一对应，皮带轮一11同轴连接破碎齿辊8，固定侧壳10内还转动设置有两个皮带轮三13、两个齿轮14，其中一个皮带轮三13同轴连接其中一个皮带轮一11，另一个皮带轮三13同轴连接其中一个齿轮14，两个皮带轮三13之间通过皮带二传动连接，两个齿轮14相互啮合，两个齿轮14与两个挤压辊9一一对应，齿轮14同轴连接挤压辊9，固定侧壳10外侧壁安装有驱动电机15，驱动电机15输出轴连接其中一个皮带轮一11。

破碎箱7底部与衔接斗16顶部相连通，废料输送管18顶部与衔接斗16底部相连通，固定箱17外侧壁安装有输送电机20，输送电机20输出轴连接输送螺杆19，废料输送管18上安装有管座，管座安装于支撑座23上。

升降座27贯穿过滤箱24顶部，过滤箱24内转动设置有两个滤带辊30，两个滤带辊30之间通过滤带29传动连接，过滤箱24外侧壁安装有安装电机31，安装电机31输出轴连接其中一个滤带辊30。

过滤箱24底部四处拐角位置安装有四个立柱，过滤箱24通过四个立柱安装于废料收集箱32顶部。

以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。