范偉 王振云 吳光輝 單歡樂 胡宏秋
摘 要 本文介紹了近年來廢鉛酸蓄電池破碎分離系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀,結(jié)合對某裝備制造企業(yè)自主開發(fā)的廢鉛酸蓄電池破碎分離系統(tǒng)生產(chǎn)工藝和設(shè)備進行客觀分析,為再生鉛工藝中廢鉛酸蓄電池破碎分離部分提供了較好地適應(yīng)中國國情的廢蓄電池回收全套裝備,使廢鉛酸蓄電池清潔再生,并實現(xiàn)了廢鉛酸蓄電池上的塑料、鉛、酸等資源全部循環(huán)。
關(guān)鍵詞 廢鉛酸蓄電池 破碎分離系統(tǒng) 再生鉛
中圖分類號:TF812 文獻標識碼:A
1廢鉛酸蓄電池回收產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀與發(fā)展需求
1.1廢鉛酸蓄電池回收產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)實情況
鉛酸蓄電池廣泛應(yīng)用在汽車、電動車、摩托車、移動通訊基站、國防裝備等領(lǐng)域,我國每年報廢的鉛酸蓄電池有5000多萬只,含鉛300多萬噸。中國的再生鉛企業(yè)很多但起步較晚發(fā)展遲緩,根據(jù)中國有色金屬協(xié)會提供的數(shù)據(jù),2011年中國再生鉛產(chǎn)量約為精鉛總產(chǎn)量的29%。國內(nèi)再生鉛產(chǎn)業(yè)由于存在廢電池回收體系混亂、熔煉工藝技術(shù)落后等問題,國家多部委聯(lián)合制定了《再生鉛行業(yè)準入條件》。
1.2我國廢鉛酸蓄電池回收產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需求
中國的電池種類繁多,型號復(fù)雜,使用過程不一致,國外進口的設(shè)備無法適應(yīng)中國國情,都不能正常使用。以往的廢鉛酸蓄電池回收的方法為“手工拆解——高溫熔煉”,勞動強度大、生產(chǎn)效率低、對工人傷害大、資源回收率低、環(huán)境污染重,被國家明令禁止。
2 廢鉛酸蓄電池破碎分離系統(tǒng)
廢鉛酸蓄電池的主要組成按材料種類可以分為電解液、鉛膏、板柵合金和塑料外殼四個部分,再生鉛循環(huán)回收的方法中首先涉及廢鉛酸蓄電池的破碎和四組分的分離。傳統(tǒng)的手工拆解和人工分揀法由于環(huán)境危害大、勞動強度大、對人體傷害大必將遭到淘汰,因此本部分重點介紹廢鉛酸蓄電池回收產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)——機械破碎分離系統(tǒng)。
2.1國內(nèi)外幾種較為先進的機械破碎分離系統(tǒng)
目前可以完成廢鉛酸蓄電池破碎和組分分離的,國際上具有代表性的破碎分離系統(tǒng)有美國M.A公司的M.A破碎分離系統(tǒng)和意大利Engitec公司的CX破碎分離系統(tǒng)兩種;湖南江冶機電科技股份有限公司在引進、消化、吸收、再創(chuàng)新的基礎(chǔ)上開發(fā)成功了鉛酸蓄電池破碎分選系統(tǒng),該廢鉛蓄電池破碎分離系統(tǒng)的工作原理是通過破碎機將蓄電瓶破碎,破碎后的碎片經(jīng)振動篩清洗,洗去鉛泥,經(jīng)過清洗后的碎片進入水力分離器,利用物料比重不同而在水中浮力不同的特點進行分離,分離后的電池碎片從水力分離器的不同出口經(jīng)螺旋輸送機送出系統(tǒng)。工藝流程如圖1。
2.2廢鉛酸蓄電池破碎分離系統(tǒng)的基本原理
國外分離系統(tǒng)主要分選原理為水力分離技術(shù)。廢鉛酸蓄電池進入破碎機后,在“鉤”型錘頭的擊打作用下被破碎為顆粒,再將顆粒送入水力分級箱,根據(jù)密度的不同進行分離。
國內(nèi)分離系統(tǒng)主要分選原理為浮力分選技術(shù)。利用工藝水反腐沖洗物料,物料在通過裝有不同密度分選液的分選器時,由于塑料、隔板、纖維等物料的密度不同而先后分離出來。
湖南江冶的廢鉛酸蓄電池破碎分離系統(tǒng)的工作原理是利用反擊錘式或者顎式破碎機對鉛蓄電池進行破碎,采用振動篩對物料進行清洗,再依據(jù)蓄電池碎片中物料的比重差異進行水力分選,最后由螺旋輸送機將各種物料輸送到各自出料口,分別獲得板柵、鉛膏、有機物(包括塑料、橡膠)等。破碎分選系統(tǒng)包括給料單元、破碎單元、水力分選單元、壓濾單元、酸液凈化單元及廢氣收集處理等輔助單元。
2.3廢鉛酸蓄電池破碎分離系統(tǒng)的自動控制簡介
(1)基于控制、傳感、變頻、通訊、網(wǎng)絡(luò)、計算機等多學(xué)科的大型智能化、信息化控制系統(tǒng)。
(2)專用的二層樓控制中心,一層為動力控制系統(tǒng),二層為控制指揮中心,之間采用ethernet或modbus通訊鏈接。
(3)上、下位機控制模式,上位機實現(xiàn)人機交互、控制、監(jiān)控功能,下位實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、控制運算、執(zhí)行輸出功能。
(4)組態(tài)王組太上位機,人機交互畫面信息豐富、形象生動、輕松掌控設(shè)備。
(5)按優(yōu)化的工藝流程,設(shè)置實現(xiàn)手動、自動控制工作模式。自動控制可實現(xiàn)一鍵啟停,部分設(shè)備在運行過程中可實現(xiàn)自動啟停,比如,補水泵。
(6)基于移動物聯(lián)網(wǎng)的遠程管理系統(tǒng),為生產(chǎn)管理、設(shè)備管理、售后服務(wù)提供強大的支持。
3結(jié)論
(1)目前廢鉛酸蓄電池破碎分選技術(shù)已經(jīng)成功應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn),該技術(shù)以其環(huán)保、低能耗、對人體傷害小等優(yōu)點逐漸取代傳統(tǒng)的人工分揀。
(2)國外廢鉛酸蓄電池破碎分選設(shè)備存在鉛膏與塑料分選不完全等問題,而且還有設(shè)備成本高,維護困難等問題。
(3)國內(nèi)已經(jīng)攻克廢鉛酸蓄電池破碎分選技術(shù),系統(tǒng)運行穩(wěn)定,節(jié)能高效,設(shè)備成本低,逐漸占領(lǐng)國內(nèi)市場。
參考文獻
[1] 張正潔.廢鉛酸蓄電池鉛回收清潔生產(chǎn)工藝[J].環(huán)境保護科學(xué),2004,30(1).