廢舊鉛酸蓄電池清潔拆解工藝的分析

文 靜

（衡陽水口山有色工程設計有限公司，湖南 常寧 421513）

隨著人類生活、生產(chǎn)發(fā)展水平的不斷提高，工業(yè)生產(chǎn)污染內涵已不僅限于廢水、廢氣、固體廢棄物，對于工業(yè)無污染的控制、處理已經(jīng)延伸到了生產(chǎn)原料、工藝以及資源的綜合利用整個過程。環(huán)境保護的重要意義越來越深入人心，實現(xiàn)人與自然的可持續(xù)發(fā)展促使人們生存生活、社會經(jīng)濟發(fā)展、以及資源環(huán)境協(xié)調進入了新新階段，對工業(yè)生產(chǎn)過程的環(huán)保控制水平已成為區(qū)分可持續(xù)發(fā)展與傳統(tǒng)發(fā)展的標準所在。可見，為實現(xiàn)再生鉛行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，不但要實現(xiàn)鉛資源再回收過程中的零污染，而且要盡可能的追求低成本、低能耗、高回收率。這就要求對廢舊鉛酸蓄電池清潔拆解傳統(tǒng)的工藝進行改革，積極引進先進技術、工藝和設備，采用節(jié)能減排、降耗除污、清潔增效的生產(chǎn)模式。

1 傳統(tǒng)廢舊鉛酸蓄電拆解工藝

鉛極板、鉛糊劑、酸液、隔板、PVC等是鉛酸蓄電池的主要組成部分，在傳統(tǒng)的廢舊鉛酸蓄電池的拆解工藝中，難以對這些成分進行有效的分類，尤其是極板與鉛泥，這兩種物質更是高度的混合在一起，因此只有將極板與鉛泥進行高溫冶煉，從而達到再生鉛的生產(chǎn)，可是這也為鉛提純等后續(xù)作業(yè)帶來了許多無法有效解決的后患。此外，傳統(tǒng)的廢舊鉛酸蓄電池的再生鉛生產(chǎn)采用的流程是：人工拆解電池→放酸→拆出板柵鉛泥→平爐高溫冶煉→還原鉛→鉛提純，在這過程中排放的廢水含有大量的含鉛廢酸，鉛資源嚴重流失，且造成了嚴重的環(huán)境污染。其次，板和鉛泥未能有效的分離，在高達1200℃混合冶煉中造成金屬鉛的嚴重燒損，同時鉛蒸汽的大量逸出，對環(huán)境也造成嚴重污染。在該種傳統(tǒng)工藝下，廢酸、外殼、隔板以及其它含鉛廢棄物，分類的難度較大，無法實現(xiàn)高效的綜合回收利用，對外排放導致了資源的嚴重流失和對環(huán)境的二次污染，所產(chǎn)生的綜合治理費用極高。

2 廢舊蓄電池整體破碎分選的清潔拆解工藝

目前，我國鉛回收行業(yè)中發(fā)展較為領先的企業(yè)，如湖南恒晟環(huán)保科技有限公司、湖南省金翼有色金屬綜合回收有限公司、赤峰富鵬電池有限公司等公司在對廢舊鉛酸蓄電池進行整體破碎、分類分選的過程中，采用了較為先進的清潔拆解工藝。鉛酸蓄電池預處理全自動處理技術主要有意大利CX技術和美國MA兩種技術。美國MA公司處理系統(tǒng)屬上世紀八九十年代的產(chǎn)品，存在產(chǎn)物分離不徹底、各物料相互夾雜，不便于下道工序作業(yè)的缺點，其次該系統(tǒng)年處理能力較小，僅適合小規(guī)模投入使用，不宜擴大規(guī)模生產(chǎn)。因此盡可能采用CX集成破碎分離系統(tǒng)技術。在對完整的廢舊鉛酸蓄電池進行整體破碎的過程中，涉及的工藝流程較復雜。由于篇幅有限，本文就該工藝流程作簡單介紹：在廢舊鉛酸蓄電池整體破碎后，先后進行水洗、水選、水噴淋的操作后，由于電池內部構造材料的比重不同，通過對浮力法的運用將這些材料進行自動分類、篩選，經(jīng)過二次清洗后，通過相應的輸送設備、提取儀器，將鉛金屬、廢酸、膠木、板柵夾層以及PVC外殼等分門別類的輸送到各自集中處。

對于破碎、清洗出來的泥漿，經(jīng)過鉛泥沉淀機沉淀由壓濾泵壓入至板框壓濾機進行鉛泥過濾，得到的鉛泥含水率要控制在20%以下，再進行再生鉛的冶煉再利用。在目前的工藝水平下，破碎系統(tǒng)的設備對于廢舊鉛酸電池的破碎效率約為8T/h，用水約30T/h。在對再生鉛進行精煉、提純的過程中，會產(chǎn)生大量的堿性爐渣，將其用于與破碎、清洗環(huán)節(jié)中產(chǎn)生的酸性廢水中和處理，大大減少了廢水的中和處理的成本。因此，廢舊蓄電池整體破碎分選的清潔拆解工藝是一個較為環(huán)保的、可循環(huán)的閉路系統(tǒng)，較好的實現(xiàn)了鉛回收工業(yè)廢水的零排放。

3 清潔拆解工藝所產(chǎn)生的效應

3.1 提高資源的回收率、減少二次污染

廢舊蓄電池破碎分選后的含鉛物主要是鉛泥與板柵，鉛在鉛泥中存在形態(tài)大都為鉛、硫酸鉛、堿式硫酸鉛，氧化鉛等，在板柵中主要以鉛合金形態(tài)存在。傳統(tǒng)的工藝中含鉛物是混合進行冶煉的，其中鉛泥中鉛還原的溫度為1200℃，而在此溫度下金屬鉛已經(jīng)高度熔化、汽化，高污染的同時還造成了大量鉛金屬的流失。

采用破碎分選的清潔拆解工藝能夠有效的對廢極板、鉛泥進行分類，不但大量減少了高溫冶煉的爐料，實現(xiàn)節(jié)能降耗，而且大大減少了鉛蒸汽的產(chǎn)生，提高鉛回收率和利用率。同時還大量減少再生冶煉過程中廢氣、廢渣的排放，降低了二次污染。

3.2 有效地節(jié)約了能源和物料

清潔拆解工藝的應用實現(xiàn)了對鉛板柵與鉛泥的有效分類。對鉛板柵進行低溫冶煉，在析出金屬鉛的同時大大減少了鉛蒸汽逸出，而且冶煉的溫度由1200℃下降到680℃左右。據(jù)相關研究得出，清潔拆解工藝的運用能夠提升8%～10%的鉛再生率，節(jié)約30%～40%的能耗，降低25%左右的除塵電耗。在進行分類冶煉的過程中，高溫還原下鉛泥金屬雜質含量大大降低，純鉛提取所用的片堿、硝酸鈉等輔料用量也隨著大幅度減少，在縮短冶煉時間的同時能夠節(jié)約20%～30%的成本。此外，在破碎、清洗、分選過程的循環(huán)用水的處理中，采用了提煉純鉛用的堿性爐渣來中和處理含酸廢水，節(jié)約了大量的堿液。該工藝的應用不僅提高資源的回收率，而且進一步降低了低再生鉛的冶煉成本，使鉛回收過程中的清潔、環(huán)保水平大大提升，促進了再生鉛企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

4 結語

總而言之，隨著當前廢舊鉛酸蓄電池不斷增多，如何將它們予以清潔地拆解掉來降低其對環(huán)境所帶來嚴重污染。為此，本文在充分基于筆者研究及工作實踐，重點圍繞于廢舊鉛酸蓄電池清潔拆解工藝進行分析，以供廣大同行參考。