淺析廢鉛蓄電池再生鉛生產(chǎn)新工藝

劉慶芳

【摘?要】從鉛酸鹽中回收鉛，實現(xiàn)鉛酸蓄電池廢棄物的利用，不僅可以緩解鉛資源急劇減少帶來的問題，而且可以降低成本，減少環(huán)境污染。本文提出了采用CX系統(tǒng)對廢鉛蓄電池自動拆分，產(chǎn)出的鉛泥采用底吹熔煉產(chǎn)出再生鉛，板柵鉛直接合金化的新工藝。

【關(guān)鍵詞】鉛蓄電池;再生鉛;工藝

一、廢鉛蓄電池的產(chǎn)生

鉛蓄蓄電池根據(jù)用途不同，可分為起動機，牽引車，固定式和便攜式兩類，在正常情況下，鉛蓄電池可以重復(fù)充電和放電200至1500次，其容量大，放電性能好，價格低，在市場上應(yīng)用非常廣泛。據(jù)統(tǒng)計，我國鉛蓄蓄電池的產(chǎn)量多年來已超過3000萬千瓦時，并以非?？斓乃俣仍鲩L。

二、我國再生鉛回收處理現(xiàn)狀

1.近年來，我國原生鉛（礦鉛）產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，各種新的直接煉鉛方法應(yīng)運而生，如富氧底吹熔煉、ISA熔煉、卡爾多冶煉等，但由于我國再生鉛開發(fā)和市場較晚，規(guī)模較小企業(yè)占絕大多數(shù)，技術(shù)裝備落后，普遍存在環(huán)境污染和資源浪費問題，與原生礦主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)的差距越來越大。

2.我國廢舊電池回收利用混亂無序。管理不規(guī)范、惡性競爭、多管齊下是一個普遍現(xiàn)象。目前，我國有供銷系統(tǒng)的物資回收公司、物資系統(tǒng)的物資回收公司、再生鉛生產(chǎn)企業(yè)、電池行業(yè)，以及大量的集體和個人廢舊物資采購商。據(jù)悉，截至目前，我國還沒有專業(yè)的鉛回收企業(yè)和電池企業(yè)，已經(jīng)建立了國家和地區(qū)的回收網(wǎng)絡(luò)，并且整個回收工作是分散的。同時，由于購置渠道多，回收率低，大型再生鉛企業(yè)原料短缺，設(shè)備規(guī)模難以實現(xiàn)。盡管本地鉛回收廠規(guī)模不起眼，但它們的成本低廉且管理方法“靈活”，但它們的存在卻給先進的大企業(yè)造成困擾。

因此，研究再生鉛回收新技術(shù)是大勢所趨，勢在必行。

三、廢鉛蓄電池再生鉛的冶煉工藝

廢舊鉛酸蓄電池通常是先破碎后分離成柵、鉛膏和有機物。這個網(wǎng)格可以簡單地重新熔化和調(diào)整，形成一個供電池廠重復(fù)使用的板。有機材料也可以回收利用。大致可以分為以下兩種工藝方法：

（一）火法工藝

首先，廢舊鉛銻合金是在廢舊鉛蓄電池脫殼后，再經(jīng)火熔化得到的;其次，廢舊鉛蓄電池被打破，柵板和鉛膏與廢舊鉛蓄電池分離，然后鉛銻合金和鉛金屬被火熔化;最后，廢舊鉛蓄電池被打破，柵板和鉛膏被選擇，鉛膏被脫硫，然后鉛合金和鉛金屬鉛被火熔化。

（二）濕法—火法聯(lián)合工藝

在廢鉛蓄電池?zé)掋U的過程中，還可以采用濕法—火法聯(lián)合的方法，通過對鉛膏進行濕法脫硫，然后進行火冶煉，不僅降低了冶煉溫度，而且減少了鉛蒸氣和粉塵的產(chǎn)生量，緩和了環(huán)境污染。也可以將廢鉛蓄電池的電池膏與鉛精礦組合處理，將熔化后產(chǎn)生的二氧化硫與精礦熔化煙一起輸送到硫酸的制造中。

四、廢鉛蓄電池再生鉛生產(chǎn)新工藝

（一）總工藝流程

總工藝流程如圖3-1所示。

從圖中可以看出，鉛化合物、金屬、塑料和聚丙烯是由廢鉛蓄電池在水介質(zhì)中通過重力分離而產(chǎn)生的。合金產(chǎn)品由金屬直接合金化生產(chǎn)，塑料和聚丙烯通過分離和造?；厥?。用富氧底吹熔煉法直接生產(chǎn)含硫鉛酸鹽，通過二次轉(zhuǎn)化和二次吸收工藝回收鉛酸鹽中的硫，再通過二次轉(zhuǎn)化和二次吸收工藝生產(chǎn)鉛的最終產(chǎn)物。具體流程如下：

廢鉛鉛蓄電池由廠外汽車運輸，再由皮帶機運至CX綜合處理系統(tǒng)。該破碎機能有效破碎帶殼廢電池并將其排出。鉛膏、格柵、塑料、聚丙烯等材料可以通過供水壓力和粉碎材料各成分的密度和粒徑進行分離。

鉛膏經(jīng)過壓力過濾，濾液被送至循環(huán)罐進行循環(huán)利用。濾餅（即鉛膏）被送至鉛底吹煉爐系統(tǒng)。鉛膏與硫化鉛精礦和排渣輔助材料混合后，送到氧氣底部吹煉爐進行氧化冶煉，生產(chǎn)出初級循環(huán)鉛和富鉛氧化物渣。富集和結(jié)塊后，富鉛氧化物渣被送入高爐冶煉以生產(chǎn)二次鉛。將在熔融過程中產(chǎn)生的煙氣進行冷卻，除塵和凈化，然后將在底吹式爐中產(chǎn)生的煙氣送入雙轉(zhuǎn)化雙吸收酸裝置，以生產(chǎn)硫酸。尾氣達標排放。

（二）分工藝流程

1.自動分離系統(tǒng)

針對國內(nèi)回收鉛分離的現(xiàn)狀，河南豫光金鉛集團經(jīng)過調(diào)查研究，選用國際先進的意大利CX預(yù)處理系統(tǒng)，采用機械操作和物理操作（液壓分離）對原料進行全封閉、無污染的處理條件。

經(jīng)過分類后，由多葉抓斗起重機將其卡在地倉中，通過振動給料機在帶式輸送機上均勻添加廢鉛蓄電池，輸送至CX綜合處理系統(tǒng)破碎機進行破碎。廢鉛蓄電池由吊車多次運輸，過程中由皮帶機振動運輸，廢電解液從廢電池中流出，通過溝槽集中在液體收集罐中。

通過水平螺旋振動篩輸送機，連續(xù)輸送至液壓分級箱。通過調(diào)節(jié)高壓水泵的供水壓力和各部件的密度和粒徑差，一部分細顆粒鉛膏可通過篩孔進入步進式除膏器，較重的部分（即金屬鉛格柵）沉入分級箱底部，由螺桿機取出。清洗合格的金屬鉛格柵經(jīng)皮帶機送至鉛合金車間。

2.鉛膏熔煉系統(tǒng)

氧氣經(jīng)預(yù)處理后送入爐底，與氧漿混合后直接送入爐底，再經(jīng)鼓風(fēng)工藝生產(chǎn)的原礦。底吹爐產(chǎn)生粗鉛、高鉛渣和含SO2煙氣的粉塵。粗鉛直接送煉廠進行進一步電解精煉;高鉛渣送高爐進行還原，產(chǎn)生二次粗鉛和電解精煉;含塵煙氣送入制酸系統(tǒng)，鍋爐冷卻后產(chǎn)生硫酸。

3.板柵直接熔煉合金系統(tǒng)

自動分離后，直接在低溫下熔化柵極，混合配料制備電池廠所需的合金鉛。

結(jié)論

通過對國內(nèi)外鉛冶煉工藝的研究，結(jié)合多年來鉛冶煉工藝的實際經(jīng)驗，鉛冶煉中鉛污染問題進行了深入研究。提出了一種新型的鉛蓄電池自動分離再生工藝。該工藝集成了再生鉛工藝和一次鉛工藝，實現(xiàn)了廢電池的高效分離利用，徹底解決了鉛硫回收處理問題。具有安全可靠、環(huán)保條件好、處理能力大、綜合能耗低的特點。

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（作者單位：重慶春興再生資源有限公司）