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(shí)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(duì)廢鉛蓄電池自動(dòng)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(dòng)機(jī)，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(jià)格低，在市場(chǎng)上應(yīng)用非常廣泛。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國鉛蓄蓄電池的產(chǎn)量多年來已超過3000萬千瓦時(shí)，并以非?？斓乃俣仍鲩L(zhǎng)。

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(yùn)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(chǎng)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(fèi)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(jìng)爭(zhēng)、多管齊下是一個(gè)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(gè)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(gè)回收工作是分散的。同時(shí)，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(shí)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(jìn)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(shì)所趨，勢(shì)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(jī)物。這個(gè)網(wǎng)格可以簡(jiǎn)單地重新熔化和調(diào)整，形成一個(gè)供電池廠重復(fù)使用的板。有機(jī)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(duì)鉛膏進(jìn)行濕法脫硫，然后進(jìn)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粒回收。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(yùn)輸，再由皮帶機(jī)運(yùn)至CX綜合處理系統(tǒng)。該破碎機(jī)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(jìn)行分離。

鉛膏經(jīng)過壓力過濾，濾液被送至循環(huán)罐進(jìn)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(jìn)行氧化冶煉，生產(chǎn)出初級(jí)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(jìn)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(dá)標(biāo)排放。

（二）分工藝流程

1.自動(dòng)分離系統(tǒng)

針對(duì)國內(nèi)回收鉛分離的現(xiàn)狀，河南豫光金鉛集團(tuán)經(jīng)過調(diào)查研究，選用國際先進(jìn)的意大利CX預(yù)處理系統(tǒng)，采用機(jī)械操作和物理操作（液壓分離）對(duì)原料進(jìn)行全封閉、無污染的處理?xiàng)l件。

經(jīng)過分類后，由多葉抓斗起重機(jī)將其卡在地倉中，通過振動(dòng)給料機(jī)在帶式輸送機(jī)上均勻添加廢鉛蓄電池，輸送至CX綜合處理系統(tǒng)破碎機(jī)進(jìn)行破碎。廢鉛蓄電池由吊車多次運(yùn)輸，過程中由皮帶機(jī)振動(dòng)運(yùn)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(dòng)篩輸送機(jī)，連續(xù)輸送至液壓分級(jí)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(xì)顆粒鉛膏可通過篩孔進(jìn)入步進(jìn)式除膏器，較重的部分（即金屬鉛格柵）沉入分級(jí)箱底部，由螺桿機(jī)取出。清洗合格的金屬鉛格柵經(jīng)皮帶機(jī)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(jìn)行進(jìn)一步電解精煉;高鉛渣送高爐進(jìn)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(dòng)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(duì)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(shí)際經(jīng)驗(yàn)，鉛冶煉中鉛污染問題進(jìn)行了深入研究。提出了一種新型的鉛蓄電池自動(dòng)分離再生工藝。該工藝集成了再生鉛工藝和一次鉛工藝，實(shí)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(diǎn)。

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（作者單位：重慶春興再生資源有限公司）