一种废旧铅酸蓄电池回收处理的方法与流程

文档序号:11680077阅读:4558来源:国知局

本发明属废旧铅酸蓄电池回收技术领域,具体涉及一种废旧铅酸蓄电池回收处理的方法。



背景技术:

铅酸蓄电池的应用很广泛,可以为各类产品提供动力。目前作为无烟交通工具被大力推广的电动自行车上基本都是采用铅酸蓄电池提供行走动力。但是,铅酸蓄电池易造成“二次污染”却使这种新型代步工具的发展颇受非难。

铅酸蓄电池由正负极板、隔板、壳体、电解液和接线桩头等组成,其放电的化学反应是依靠正极板活性物质(二氧化铅和铅)和负极板活性物质(海绵状纯铅)在电解液(稀硫酸溶液)的作用下进行,其中极板的栅架,传统蓄电池用铅锑合金制造,免维护蓄电池是用铅钙合金制造。

废旧的铅酸蓄电池含有汞、铅、镉、铬、镍、锰等重金属和酸、碱等电解质溶液,一旦进入人体,会损害神经系统、造血功能、肾脏和骨骼,有的还能致癌。随意抛置的废旧铅酸蓄电池所分解出的重金属和有毒废液,会对生态平衡和人体健康造成严重威胁,成为新的环境污染源。

铅酸蓄电池的回收处理工艺不完善,易造成二次污染,已成为制约其应用的关键问题。目前,回收铅酸蓄电池的再生铅厂都是采用简易的单纯反射炉混炼法进行冶炼。这种工艺蓄电池拆卸过程中酸液易渗漏进入土下造成污染;含铅物燃烧不充分,铅回收率低,一般只能达到80%左右,残留的铅排放到到大气中还是会造成污染;生产车间中有较多的铅尘,影响操作工人的身心健康;废气及烟尘排放设备简易,易泄露,对环境造成污染。这些泄露的废水中含有在空气中自然沉降的烟尘悬浮物及重金属离子,直接造成对地下水及居民饮用水的污染;废渣中含有铅、砷、锑等矿物质沉积在土壤中.很难被清除,并逐步在农作物中聚集.通过食物链,造成对动物和人体的危害。国外也有采用先脱硫,再火法还原的熔炼技术的,但是该技术设备投太大,需要鼓风炉、反射炉、电炉及转炉等多种设备,且其工作过程中同样也会对环境造成污染。

所以,如何提供一种处理过程更完善,不会对环境造成二次污染的废旧铅酸蓄电池回收处理工艺,已成为本领域技术人员研究的重要课题。。



技术实现要素:

本发明提供了一种废旧铅酸蓄电池回收处理的方法,成本低、处理过程更完善,不会对环境造成二次污染,同时可有高效的回收铅和铜,不会造成资源的浪费,适合推广。

为了解决现有技术存在的问题,采用如下技术方案:

一种废旧铅酸蓄电池回收处理的方法,包括以下步骤:

(1)蓄电池拆解:利用切割机将废旧铅酸蓄电池中含有铜接头和铅接头的电瓶盒盖切割出来,将废旧铅酸蓄电池拆解为电瓶壳盖、废水、外壳、极板;

(2)电瓶壳盖处理:用破碎机将电频壳盖破碎成颗粒物,用水使颗粒物中的塑料颗粒漂浮,去除漂浮的塑料颗粒,获得沉积在水底的铅颗粒和铜颗粒的混合颗粒,将混合颗粒放入反应釜中加热至360~380℃,使铅颗粒熔化成铅液,滤除铜颗粒,得铅液,将铅液浇筑成铅锭;

(3)废水处理:将废水先置于防酸防渗漏污水池处理,再导入普通废水处理系统进行废水处理;

(4)外壳处理:对外壳进行涮洗,将涮洗后的水导入污水池,涮洗后的外壳再加工成粒子;

(5)极板处理:先用破碎机将极板粉碎成颗粒,再用滚筒将颗粒物附着在极板的铅泥与极板分离,筛分得到极板和铅泥,将极板直接熔铸成熔铸成成品合金锭,将铅泥进行球磨;

(6)铅泥处理:

步骤a:将步骤(5)球磨后的铅泥与碱反应,并分离所生成的可溶性的硫酸盐和不溶性含铅颗粒;

步骤b:将不溶性含铅颗粒与无机酸反应45~55分钟,反应温度为35~45℃,生成铅无机酸盐溶液,使无机酸盐溶液与可溶性的碳酸盐进行反应55~70分钟,反应温度为35~45℃,得沉淀颗粒与溶液两部分产物;

步骤c:将沉淀颗粒与溶液分离,然后将沉淀颗粒置于反应釜中烘焙3~5小时,生成铅氧化物、二氧化碳和一氧化碳。

优选的,所述步骤a中碱为naoh、koh、nh4oh、lioh中的一种或多种。

优选的,所述步骤b中的无机酸为硝酸、硅氟酸、硼氟酸、高氯酸、氯酸中的一种或多种。

优选的,所述步骤b中可溶性的碳酸盐为碳酸铵、碳酸钠、碳酸钾、碳酸锂、碳酸镁及其相应的碳酸氢盐或碱式碳酸盐中的一种或多种。

优选的,所述无机酸的质量浓度为20%~30%。

优选的,所述步骤c中烘焙温度为350~500℃。

优选的,所述步骤(5)中球磨后的铅泥过60~80目筛。

本发明与现有技术相比,其具有以下有益效果:

本发明所述的废旧铅酸蓄电池回收处理的方法,成本低、处理过程更完善,不会对环境造成二次污染,同时可有高效的回收铅和铜,不会造成资源的浪费,适合推广,具体如下:

(1)本发明所述的废旧铅酸蓄电池回收处理的方法将蓄电池拆解后进行处理,回收更加炉温大大降低,可以大大减少铅蒸汽挥发,从而提高铅的回收率,减少铅尘污染排放,降低治污成本。

(2)本发明使铜不再作为废渣丢弃,而是得到全面回收;

(3)本发明中对于锑、钙、铋合金成分不再刻意脱除,不仅减少资源浪费,而且能减少铅合金加工中锑、钙、铋投入量,避免硫磺红磷和硝酸钠、氢氧化钠等碱性氧化剂的投入,达到提高废旧资源回收利用率和节约原料消耗的目的。

具体实施方式

下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

实施例1

本实施例涉及一种废旧铅酸蓄电池回收处理的方法,包括以下步骤:

(1)蓄电池拆解:利用切割机将废旧铅酸蓄电池中含有铜接头和铅接头的电瓶盒盖切割出来,将废旧铅酸蓄电池拆解为电瓶壳盖、废水、外壳、极板;

(2)电瓶壳盖处理:用破碎机将电频壳盖破碎成颗粒物,用水使颗粒物中的塑料颗粒漂浮,去除漂浮的塑料颗粒,获得沉积在水底的铅颗粒和铜颗粒的混合颗粒,将混合颗粒放入反应釜中加热至360℃,使铅颗粒熔化成铅液,滤除铜颗粒,得铅液,将铅液浇筑成铅锭;

(3)废水处理:将废水先置于防酸防渗漏污水池处理,再导入普通废水处理系统进行废水处理;

(4)外壳处理:对外壳进行涮洗,将涮洗后的水导入污水池,涮洗后的外壳再加工成粒子;

(5)极板处理:先用破碎机将极板粉碎成颗粒,再用滚筒将颗粒物附着在极板的铅泥与极板分离,筛分得到极板和铅泥,将极板直接熔铸成熔铸成成品合金锭,将铅泥进行球磨过60~80目筛;

(6)铅泥处理:

步骤a:将步骤(5)球磨后的铅泥与碱反应,并分离所生成的可溶性的硫酸盐和不溶性含铅颗粒;

步骤b:将不溶性含铅颗粒与无机酸反应45分钟,反应温度为35~45℃,生成铅无机酸盐溶液,使无机酸盐溶液与可溶性的碳酸盐进行反应55分钟,反应温度为35~45℃,得沉淀颗粒与溶液两部分产物;

步骤c:将沉淀颗粒与溶液分离,然后将沉淀颗粒置于反应釜中烘焙3小时,生成铅氧化物、二氧化碳和一氧化碳。

其中,所述步骤a中碱为naoh,所述步骤b中的无机酸为硝酸,可溶性的碳酸盐为碳酸铵。

其中,所述无机酸的质量浓度为20%。

其中,所述步骤c中烘焙温度为350℃。

实施例2

本实施例涉及一种废旧铅酸蓄电池回收处理的方法,包括以下步骤:

(1)蓄电池拆解:利用切割机将废旧铅酸蓄电池中含有铜接头和铅接头的电瓶盒盖切割出来,将废旧铅酸蓄电池拆解为电瓶壳盖、废水、外壳、极板;

(2)电瓶壳盖处理:用破碎机将电频壳盖破碎成颗粒物,用水使颗粒物中的塑料颗粒漂浮,去除漂浮的塑料颗粒,获得沉积在水底的铅颗粒和铜颗粒的混合颗粒,将混合颗粒放入反应釜中加热至380℃,使铅颗粒熔化成铅液,滤除铜颗粒,得铅液,将铅液浇筑成铅锭;

(3)废水处理:将废水先置于防酸防渗漏污水池处理,再导入普通废水处理系统进行废水处理;

(4)外壳处理:对外壳进行涮洗,将涮洗后的水导入污水池,涮洗后的外壳再加工成粒子;

(5)极板处理:先用破碎机将极板粉碎成颗粒,再用滚筒将颗粒物附着在极板的铅泥与极板分离,筛分得到极板和铅泥,将极板直接熔铸成熔铸成成品合金锭,将铅泥进行球磨过60~80目筛;

(6)铅泥处理:

步骤a:将步骤(5)球磨后的铅泥与碱反应,并分离所生成的可溶性的硫酸盐和不溶性含铅颗粒;

步骤b:将不溶性含铅颗粒与无机酸反应55分钟,反应温度为35~45℃,生成铅无机酸盐溶液,使无机酸盐溶液与可溶性的碳酸盐进行反应70分钟,反应温度为35~45℃,得沉淀颗粒与溶液两部分产物;

步骤c:将沉淀颗粒与溶液分离,然后将沉淀颗粒置于反应釜中烘焙5小时,生成铅氧化物、二氧化碳和一氧化碳。

其中,所述步骤a中碱为naoh、koh的混合物,所述步骤b中的无机酸为硝酸、硅氟酸、硼氟酸的混合物,可溶性的碳酸盐为碳酸铵、碳酸钠、碳酸钾、碳酸锂、碳酸镁及其相应的碳酸氢盐、碱式碳酸盐的混合物。

其中,所述无机酸的质量浓度为30%。

其中,所述步骤c中烘焙温度为500℃。

实施例3

本实施例涉及一种废旧铅酸蓄电池回收处理的方法,包括以下步骤:

(1)蓄电池拆解:利用切割机将废旧铅酸蓄电池中含有铜接头和铅接头的电瓶盒盖切割出来,将废旧铅酸蓄电池拆解为电瓶壳盖、废水、外壳、极板;

(2)电瓶壳盖处理:用破碎机将电频壳盖破碎成颗粒物,用水使颗粒物中的塑料颗粒漂浮,去除漂浮的塑料颗粒,获得沉积在水底的铅颗粒和铜颗粒的混合颗粒,将混合颗粒放入反应釜中加热至370℃,使铅颗粒熔化成铅液,滤除铜颗粒,得铅液,将铅液浇筑成铅锭;

(3)废水处理:将废水先置于防酸防渗漏污水池处理,再导入普通废水处理系统进行废水处理;

(4)外壳处理:对外壳进行涮洗,将涮洗后的水导入污水池,涮洗后的外壳再加工成粒子;

(5)极板处理:先用破碎机将极板粉碎成颗粒,再用滚筒将颗粒物附着在极板的铅泥与极板分离,筛分得到极板和铅泥,将极板直接熔铸成熔铸成成品合金锭,将铅泥进行球磨过60~80目筛;

(6)铅泥处理:

步骤a:将步骤(5)球磨后的铅泥与碱反应,并分离所生成的可溶性的硫酸盐和不溶性含铅颗粒;

步骤b:将不溶性含铅颗粒与无机酸反应50分钟,反应温度为35~45℃,生成铅无机酸盐溶液,使无机酸盐溶液与可溶性的碳酸盐进行反应60分钟,反应温度为35~45℃,得沉淀颗粒与溶液两部分产物;

步骤c:将沉淀颗粒与溶液分离,然后将沉淀颗粒置于反应釜中烘焙4小时,生成铅氧化物、二氧化碳和一氧化碳。

其中,所述步骤a中碱为naoh、koh、nh4oh、lioh中的混合物,所述步骤b中的无机酸为硝酸、硅氟酸、硼氟酸、高氯酸、氯酸中的混合物,可溶性的碳酸盐为碳酸铵。

其中,所述无机酸的质量浓度为25%。

其中,所述步骤c中烘焙温度为400℃。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是,本发明并不局限于上述特定实施方式,本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改,这并不影响本发明的实质内容。

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