废铅酸蓄电池综合利用新技术

在废铅酸蓄电池再利用过程中，铅污染主要通过两
硫脱氧、新型固相电还原、低温连续熔炼、活性铅粉生产 技术、混合塑料分离技术及利用废铅蓄电池生产起动电 池的技术等几种具有市场前景的废铅蓄电池综合利用新 技术。
种形式一一烟尘和粉尘。极细小的铅烟尘在５００℃以上
的条件下形成，因而较大颗粒的铅粉尘就成了主要污染 物。铅粉尘经过一定的途径最终到达人体的血液，最终约 ９０％积累在人体骨骼中，可能造成贫血、腹痛和脉搏减弱， 造成神经代谢、生殖等方面疾病，严重时会致人死亡。而 铅酸电池的酸处理不当流入农田将导致农作物的大量死 亡。铅污染是重金属污染中的突出问题，因此，在废铅蓄 电池利用过程中如何避免铅的危害就显得极为重要。 《铅蓄电池生产及再生污染防治技术政策》（征求意 见稿）明确指出：鼓励研发低污染、低能耗、废铅再生的 工艺技术和设备，鼓励研发含铅废气、废水及废渣中重金
ｔ／ｍ ２‘ｄ，
能耗：１８０ｋｇｃｅ／ｔ铅，综合回收率：９９％以上，产渣率：５％， 烟尘率：８％，渣含铅：２％。
５．所处阶段
该技术是湖北某高校科研团队开发的，现进人中试 规模研究阶段。
４．技术特点
（１）该技术物料适应性强洼产过程连续，冶炼温度低、
生产效率高、易实现自动化控制，能耗低，排放低、渣量少、 渣含铅率低； （２）采用氧燃技术废气量减少６０％以上，火焰短、温 度高，以辐射传热为主，热效率提高４０％，节能７０％以上， 炉内冶炼气氛更容易控制。但投资较大，设备维护成本 较高。 分离原理是采用的红外传感技术和快速算法则，用 来迅速确定其独特的红外光谱，只要选定需要弹出的聚合 物，就能高效低产品损失的将选定聚合物弹出。该系统是
废铅酸蓄电池综合利用新技术
Ａ ｎｅｗ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ ｇＯｍｐｒｅｈｅｎＳｉＶｅ ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ
ｏｎ
ｒｅｔｉｒｅｄ ｌｅａｄ－ａｃｉｄ ｂａｔｔｅｒｙ
文／沈阳环境科学研究院张正洁
囊叠。本文从技术原理、系统主要组成、技术经济指标及污染排放水平、技术特点及适用范围等方面，系统
地介绍了我国废铅蓄电池综合利用的最新技术，以供再生铅行业技术人员及环境管理部门参考。
４．所处阶段
该技术由河南某公司自主开发，现进入市场化应用 阶段，经济效益、环境效益显著。
七、结论
废铅蓄电池既是污染环境的有害物质，也是提取有价 成分的重要的二次资源。对其进行资源化利用，是保护生 态环境的有效举措，也是发展循环经济，缓解资源压力， 实现经济可持续发展的必然选择。因此，开发适宜于生态 环境的废铅蓄电池循环利用新技术便成为未来的发展 之路。
五、混合塑料分离技术
１．分离原理
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万方数据
技术｜砌＂ｏ锄
由一个小而灵活的探测模块在输送带之上（３米，秒），红 外探测系统在快速运动的物料流中探测和识别出选定塑 料的位置。一排高压空气喷嘴在加速带的后面，当选定的 塑料到达该位置时，喷嘴开启，弹出选定的塑料。
５．所处阶段
该技术属于河南某冶金公司自主研发，已经工业化示 范应用阶段。
三、低温连续熔炼技术
１．基本原理
低温连续熔炼的工艺原理是通过铅屑输送带直接将 铅屑输送到专用的铅屑熔炼转炉中熔化，通过“一种铅屑 转炉的出料系统装置”使铅金属与渣灰自动分离，实现连 续进料、出料，产出金属铅及固体粉状铅渣，铅渣进入下 道工序连续熔炼炉的配料系统。而脱硫后铅膏及其他含 铅物料，经过计量配料系统配料后，由进料机采用连续进 料方式，输送到连续熔炼炉中熔炼，炉内实现冶炼温度稳 定，冶炼气氛稳定，料层经过交互反应、静置、层析过程后，
１．反应原理
该技术是利用有机酸与金属离子铅的螯合作用，将 金属离子均匀分布在高分子网络结构中，在低温热分解中 形成超细金属氧化物粉末的技术。
２．系统主要组成
该实验装置包括浸出装置、过滤装置、干燥装置及焙 烧装置等。
３．主要工艺参数及技术指标
当达到一定量时将铅渣直接送到另一还原炉内强化还原 气氛还原冶炼，产出再生铅及贫铅渣。实现连续出铅，间 歇出渣的作业方式。 废铅膏与柠檬酸盐固液比：１：５； 氧化铅粉末与柠檬酸反反应摩尔比： ｎ（ＰｂＯ）：ｎ（Ｃ６Ｈ８０７‘Ｈ ２０）＝１：１．５； 还原剂Ｈ：０：加入比为：反应的摩尔比： ｎ（ＰｂＯ ２）：ｎ（Ｃ ６Ｈ ８０ ７’Ｈ ２０）：ｎ（Ｈ ２０２）＝１：４：４； 硫酸铅粉末与柠檬酸与柠檬酸钠反应的摩尔比：ｎ（ ＰｂＳ０４）：ｎ（Ｃ ６Ｈ ８０７’Ｈ ２０）：ｎ（Ｎａ ３Ｃ６Ｈ ５０ ７。２Ｈ ２０）＝１：１：２； 反应反应时间：１ 搅拌速度：６００
３．技术经济指标
筛分率＞９８％
４．技术特点 （１）全彩色一一２４位全彩色高速工业相机，配合高
速图像采集卡，达到了现今色选机最高彩色分辨率，色选 效果好。
（２）全电脑操作一一为了完成对彩色物料的分选，
我们用一台计算机来操作色选机；以前色选机所用的触 摸屏不能满足全彩色操作的需要。计算机的屏幕大，色彩 分辨率高，可以进行多种功能的图像处理操作，明显提高 的色选精度。
ｔ／ｍ
ｒ／ｍｉｎ；
干燥温度：６００Ｃ； 类似柠檬酸铅的前躯体分解：低温３００。Ｃ一４５０。Ｃ； 铅的回收率：＞９８％； 超细ＰｂＯ／Ｐｂ粉末，粒径为２００—５００
ｎｍ。
４．技术特点
该技术可避免高温熔炼排放的二氧化硫、二氧化碳 及挥发性铅尘的大气污染物，能耗低、附加值高。
２‘ｄ，还原段：４ｔ／ｈ，还原段炉床能力：５
一、密闭脱硫脱氧一同相电还原技术
１．反应原理
（１）密闭脱硫脱氧原理：根据硫酸铅（ＰｂＳＯ。）、二 氧化铅（ＰｂＯ：）热分解的特点，在分解温度下无需添加置 换剂原料，硫酸铅、二氧化铅发生如下反应：
属高效去除及回收处理工艺和设备鼓励研发生产差别化、
功能化、高性能、绿色环保型新产品（如活性铅粉、二氧 化铅等）。因此，开发适宜于生态环境的废铅蓄电池循环 利用新技术便成为未来发展之路。 废铅蓄电池既是污染环境的有害物质，但由于铅的 含量通常较高，因此也是提取有价成分重要的二次资源。 对其进行资源化利用，是保护生态环境的有效举措，也是 发展循环经济、缓解资源压力，实现经济可持续发展的必 然选择。强制淘汰高能耗、高污染的落后产能，提高资源 的综合利用率，开发清洁生产工艺已成为废铅蓄电池铅回 收行业可持续发展的必由之路。近年来，科研院所、高校 及资源再生企业相续开展了废铅蓄电池综合利用技术进 行了广泛的研究并提出一系列工艺。本文着重介绍密闭脱
２．主要经济指标
使柴油机在无气体压缩阻力状态下达到启动转速， 起动阻力、启动电流为传统启动方式的２１％；此产品不改 变单缸柴油机任何机构，与传统启动机安装形式一样，易 于推广；此产品不改变传统起动机任何机构，生产工艺， 不造成现有设备的浪费。
（３）全ＬＥＤ光源一一该类色选机均使用ＬＥＤ光源， 优点是光照均匀、寿命长，是日光灯光源寿命的十倍。 （４）形选功能一一利用形状识别功能可以对特殊物
４．技术特点 该技术与传统固相电还原技术相比，具有处理物料 量大，周期长，投资更经济，可实现自动化控制，规模化生 产；但操作要求较高。 ｓ．所处阶段
该技术是沈阳某科研单位开发的，现已进人工业化 应用阶段，还需要完善优化自动化设计线，以提高职业环 境安全。
４．技术特点
（１）该技术对首先采用热分解技术实现铅膏密闭脱 硫、脱氧，使硫酸铅、二氧化铅成为氧化铅后，用固相电解 还原技术将氧化铅还原为金属铅。使电解过程由多种铅的 化合物电解还原过程而成为单一的氧化铅电还原过程，突 破了传统固相电解电耗高、碱耗高、电解液产生Ｎａ：ＳＯ。 造成电解液成分不稳定及成本居高不下等难题。 （２）有效实现节能减排、清洁生产、低碳经济、低成 本营运处置废旧铅酸蓄电池，并实现有价物全循环利用、 大规模生产的经济适用的工艺技术及装备。 （３）所处阶段 该技术是广东某再生资源有限公司开发，已完成中试， 正进行工业化应用阶段。
ＰｂＳ０４坚ＰｂＯ＋Ｓ０３（７０５℃开始） Ｐｂ０２堡ＰｂＯ＋ｌ／２０２（６００。Ｃ开始）
（２）固相电还原原理：是由电化学反应进行金属氧 化物还原，在直流电源及电解液的作用下，阴极的ＰｂＯ还 原为金属铅，其反应式如下： 阴极ＰｂＯ＋Ｈ，Ｏ＋２ｅ＝Ｐｂ＋２０Ｈ～ 阳极２０Ｈ。来自２ｅ＝Ｈ ２０＋０．５０２ Ｔ
２．主要系统组成
密闭脱硫脱氧一固相电还原生产系统是由（１）废铅 酸蓄电池破碎分选系统；（２）铅膏脱硫、脱氧、氧化铅研磨、 储存系统；（３）氧化铅冲填、电解板装配系统；（４）固相电 还原系统：（５）脱海绵铅生产线：（６）精炼系统：（７）ＰＥ塑 料裂解燃烧气体装置：（８）污水处理系统：（９）烟气除尘系
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万方数据
技术Ｉ玉ｅｃｈ．ｏ＠ｙ
统及（１０）物料全自动输送系统等十部分组成。
Ｓ０４２一浓度＜７２９／Ｌ； 电解周期：４８ｈ一６０ｈ； 产品质量：铅主品位≥９９．９％； 渣含铅：＜０．６％
３．主要技术经济指标及污染物排放水平 主要技术指标（１）金属回收率：＞９９％（２）塑料回收率
＞９９％；（３）硫酸综合回收率：＞９９％；（４）硫酸铅脱硫率： ＞９９％；（５）产出固体废物：＜１％（经焚烧处理达一般固 体废物标准）；（（６）电解电耗：＜３００ｋｗｈ／吨铅（包括栅 格铅）；（７）工艺过程电耗：＜１００ｋｗｈ／吨铅；（８）塑料 回收、制酸、净化酸电耗：１００ｋｗｈ／吨铅；（９）精炼、热分 解能耗：６０千克标煤／吨铅；（１０）精炼、热分解产出燃烧 尾气＜６００ｍ３，吨铅。可实现无冶炼废气（仅有燃烧尾气排 放）、无冶炼废渣、无工艺废水排放；
料进行色选； （５）履带色选机一一安晶龙除了有溜槽式色选机， 安晶龙重点研发生产履带式色选机；履带式色选机的优 势是色选精度高，物料损伤小，带出比也小。很多物料用 溜槽色选机可以选，但效果不理想，履带色选机对以下物 料效果好，如塑料类的再生塑料片、塑料颗粒等。
３．技术特点
（１）对大量废旧蓄电池的再利用，减少了环境污染， 延长了蓄电池原材料的使用周期，不仅保护了环境，还避 免废旧电池过早进入再生环节，节省了大量的成本资源； （２）工艺简单，其产品经转型成为启动电池后的使 用寿命为２．３年，延长了蓄电池使用周期，且价格远远低 于新的起动电池，为广大消费者带来实惠。
ｈ；
２．系统主要组成
该系统主要包括负压皮带运送单元、铅屑连续熔炼 转炉、制氧单元、供气单元、废气吸收单元、精炼熔铸单 元及除尘单元及自动控制单元等。
３．主要技术经济指标及污染物排放水平
废铅酸蓄电池铅栅低温连续熔炼技术采用热效率更 高的转炉，熔化温度低，一种铅屑转炉的出料系统装置可 实现连续作业，实现液态铅和固体粉状铅渣自动分离。 铅屑连续熔炼转炉生产能力：３～５ｔ／ｈ，能耗：３０ｋｇｃｅ／ ｔ铅，一次出铅率：８０％一８５％，产渣率：１５％，烟尘率：１．５％， 渣含铅：８５％～９０％（进人下道工序冶炼）。 氧化还原炉生产能力：氧化段１０ｔ／ｈ，氧化段炉床能 力：１６
二、新型固相电还原技术
通过液位控制超过液位的铅自动流出氧化渣在炉内积存，
１．反应原理
是以不锈钢做阴阳极，其中依据阴极电极设计要求 采用特殊空间结构，以弱碱性介质或酸性介质为电解液， 通过周期性直流电，实现高电流密度将铅膏电还原得到活 性铅粉，再经压实、熔炼得到精铅的技术。
２．系统主要组成
固相电还原系统主要包括阴极填充单元、固相电还 原单元、废气吸收单元、精炼熔铸单元及除尘单元、整流 系统及自动控制单元等。
２．主要系统组成
该生产系统主要包括混合料运送系统、高速摄像系 统、二级色分系统、自控系统及纯净塑料收集系统等
六、用废旧铅酸蓄电池生产起动电池的方法
１．工作基本原理
利用废旧铅酸蓄电池生产起动电池的方法，选择废 旧铅酸蓄电池，对其进行修复后，根据起动电池所需的额 定容量，在一个盒体内设置相应容量的经修复的废旧铅酸 蓄电池，各废旧铅酸蓄电池之间通过并联连接，盒盖上设 置的正极接线桩和负极接线桩，分别与盒体内并联后的废 旧铅酸蓄电池的正、负极连接。
３．主要技术经济指标
电流密度：５００Ａ／ｍ ２—８００Ａ／ｍ ２： 同极距：８０～９０ｍｍ； 电解液浓度：ＮａＯＨ质量百分比浓度为１５％～１６％，
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万方数据
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５．所处阶段
该技术是湖北某公司自主开发的，现已进入试生产 阶段。
四、活性铅粉生产技术