Утилизация свинцово-кислотных аккумуляторов: пальма первенства среди перерабатываемых продуктов
09.08.2017
Какие продукты в потоке отходов наиболее часто перерабатываются? 10% от всего объема пластмассы, 28 % стекла, 49% алюминиевых банок и 55% бумаги — такие цифры актуальны сегодня для развитых стран. Но награду за переработку с наивысшим коэффициентом рециркуляции получает. свинцово-кислотная батарея с коэффициентом рециркуляции от 98 до 99 процентов.
Свинцово-кислотные аккумуляторы широко используются во всем мире в автомобилях, речном и морском транспорте, поездах и других моторных транспортных средствах, а также для аварийного питания во множестве ответственных объектов, будь то центр управления воздушным движением, больницы или железнодорожные переезды. По оценкам, 6 миллионов тонн свинца потребляется каждый год во всем мире, причем три четверти приходится на производство свинцово-кислотных аккумуляторов. В связи с процессами старения, срок службы любого аккумулятора ограничен, и по истечение отведенного времени, батарея больше не может адекватно хранить энергию и считается опасным отходом.
Процесс утилизации включает разбивку батареи на многочисленные элементы. Затем пластик экструдируют и жидкость отсасывают. Свинец выплавляется и превращается в слитки, массу металла.
Причины успеха рециркуляции свинцово-кислотных аккумуляторов
Представьте, девяносто восемь процентов батарей фактически подлежит переработке. По сути, типичная новая свинцово-кислотная батарея содержит от 60 до 80 процентов переработанного свинца и пластика, согласно Battery Council International.
Что делает процесс переработки свинцово-кислотных аккумуляторов таким успешным? Вот некоторые из факторов:
Законодательство: Во многих странах принята программа защиты окружающей среды. Федеральный закон РФ «Об отходах производства и потребления» способствует повышению показателей переработки.
Стимулы для потребителей : многие производители свинцово-кислотных аккумуляторов призывают правильно утилизировать отработавшие свой срок батареи и применяют для этого различные методы мотивации;
Экономика: в каждой батарее содержится в среднем от 10 килограммов свинца, что делает ее привлекательной для утилизации.
Устойчивая потребность: сегодня области применения свинцово-кислотных аккумуляторов настолько обширны, что потребность в них только возрастает. Посчитайте, сколько нужно одних только автомобильных аккумуляторов для обеспечения более 1 миллиарда автомобилей по всему миру на весь срок их эксплуатации. Благодаря этому сформирован постоянный поток батарей, нуждающихся в переработке.
Восстановление свинца из батарей относительно легко и требует меньше энергии, чем получение его из первичных источников. Высокие нормы утилизации свинцово-кислотных аккумуляторов уменьшают потребность в добыче нового свинца и хранении аккумуляторов.
Менее впечатляющая сторона утилизации аккумуляторных батарей
Переработанный свинец — ценный товар, создающий прибыльную деловую возможность во всем мире. Однако это не простой процесс, и его нужно делать должным образом, чтобы избежать проблем, связанных с окружающей средой и здоровьем. С ростом спроса на аккумуляторы во всем мире важно создать безопасную инфраструктуру переработки.
Свинцово-кислотные батареи многих развитых стран обычно отправляются на переработку в развивающийся мир. Некоторые эксперты считают, что одна из пяти свинцово-кислотных батарей из США перерабатывается в Мексике, где многие из них небезопасно обрабатываются. К сожалению, свинцовое отравление от неправильно переработанных аккумуляторов затронуло более 12 миллионов человек, по данным Blacksmith Institute.
Свинец в составе батарей является высокотоксичным, он может вызвать серьезные проблемы со здоровьем, особенно у маленьких детей. При неправильной утилизации эти батареи могут загрязнять грунтовые воды, реки, озера, воздух и почву. Соединения свинца в почве могут превращаться в пыль и попадать в воздух, заставляя людей поблизости вдыхать и проглатывать свинец. Чрезмерное воздействие вызывает повреждение тканей мозга и почек, а также взывает потерю слуха, отклонения в развитии и врожденные дефекты.
Свинцово-кислотные аккумуляторы иногда перерабатываются нелегально в кустарных условиях без надлежащих мер предосторожности и осведомленности о связанных с этим рисках для здоровья населения. Это растущая проблема во многих бедных странах Юго-Восточной Азии, Африки и Центральной и Южной Америки, где батареи иногда неправильно вскрывают, а свинец расплавляют в небезопасных условиях. В отчете Pure Earth и Green Cross Switzerland «Самые серьезные проблемы загрязнения в мире» переработку свинцово-кислотных аккумуляторов причисляют к одной из 10 крупнейших мировых проблем загрязнения в странах с низким и средним уровнем дохода.
Процент перерабатываемых свинцово-кислотных аккумуляторов действительно впечатляет, и широко распространенная рециркуляция аккумуляторных батарей, безусловно, оказывает положительное влияние на восстановление ресурсов. Теперь, чтобы свинцово-кислотные батареи действительно считались историей успеха, мировому сообществу необходимо разработать более высокий глобальный стандарт для практики утилизации аккумуляторных батарей.
Не выбрасывайте отработанные аккумуляторы — воспользуйтесь услугами по утилизации, которые предлагают наши представители:
- старые аккумуляторы в любом количестве бесплатно забираются при доставке очередного заказа,
- покупателям начисляется бонус, который может быть использован для закупки новых аккумуляторов.
Для Вашего удобства приводим ссылки на некоторых их них:
Источник
Переработка лома свинцовых аккумуляторов
Общие положения по переработке ломов
Переработка лома свинцовых аккумуляторов – процесс более сложный, технологически насыщенный, нежели работа с ломом черных металлов. Объясняется это тем, что изделия, подлежащие утилизации, по категориям цветного металлолома, имеют в своем составе не один вид как цветного, так и черного металла, а так же различные органические материалы (пластики, каучук, масла и т.п). Для этого необходимо специализированное оборудование и отработанная технология переработки. Примерные технологические этапы переработки лома свинцовых аккумуляторов:
Заготовка лома цветных металлов
В настоящее время внимание заготовителей ломов все более привлекает переработка лома, имеющая постоянный источник образования; стремление достичь наибольшей эффективности в придании лому товарного вида, ведут к включению в производственный процесс плавильных агрегатов. Кроме того, современной тенденцией перерабатывающих цветной металлолом предприятий является сращивание ломозаготовительного и плавильно-литейных процессов.
Лом аккумуляторов
Для получении 1 тонны свинца из природного сырья требуется примерно 1000 тонн породы, топлива, воды, воздуха и других компонентов! При этом, свинец является одним из постоянно образующихся от деятельности человека отходов. По Классу АЛ. Группа I-II ГОСТ 1639-93 «Лом и отходы цветных металлов и сплавов» данный отход классифицируется как свинец аккумуляторный. Утилизация лома аккумуляторов является процессом весьма непростым, хотя и более выгодным, нежели первичное получение материала. Сложность переработки лома свинца объясняется его химическим и структурным составом.
Химический состав вторичного свинцового сырья, % (сравнительная таблица):
| Компоненты | Аккумуляторный лом (*-неразделанный) | Изгарь | Шламы | Пасты | Шлаки, штейны | Тировые земли | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Pb | 56 | 64-75 | 65-92 | 50-60 | 30-75 | 13-35 | 1,0-10 |
| Sb | 3,0 | 3,0-5,5 | 0,5-10 | 0,5-1,2 | 0,1-0,5 | 0,5-2,5 | 0,1-0,5 |
| Sn | — | 0,1 | 0,1-1,0 | 0,5-2,5 | 0,1-0,8 | 0,2-0,6 | — |
| FeO | 0,8 | 0,8-1,0 | 2,0-4,0 | 2,0-4,0 | 3,0-4,0 | 4,0-12 | 13-18 |
| CaO | 0,3 | 0,5-1,5 | 2,0-10 | 1,0-2,0 | 4,0-6,0 | 3,0-6,0 | 1,0-3,0 |
| SiO 2 | 2,3 | 2,8-4,0 | 5,0-16 | 3,0-6,0 | 6,0-12 | 10,0-15 | 14-18 |
| Al 2 O 3 | 1,1 | 1,2-1,6 | 2,0-6,0 | 2,0-4,0 | 2,0-4,0 | 3,0-5,0 | 6,0-8,0 |
| S | 4,0 | 5,5-8,0 | — | — | — | 1,0-15 | — |
| Cl | 1,8 | 1,5-2,2 | 0,5-1,0 | 12,0-16 | 0,5-2,0 | 1,0-2,0 | — |
Структурный состав аккумуляторного лома и содержание свинцовых соединений:
| Пластины, контакты, перемычки (сурьмянистый свинец) | 50% | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Масса положительных пластин | PbO 2 — 90%, PbO — 7%, PbSO 4 — 3% | |||||||||
| Масса отрицательных пластин | Pb — 95%, PbO — 3%, PbSO 4 — 4% | |||||||||
| Шламы | Pb — 70% | |||||||||
| Эбонит, полипропилен, полиэтилен, поливинилхлорид, пек, ткани (блоки, крышки, пробки, уплотнители и т. п.) | 20-25% | |||||||||
| Засоренность батарей: -с электролитом; | 50% | |||||||||
| -без электролита в эбонитовых моноблоках; | 45% | |||||||||
| -без электролита в термопластовых моноблоках | 40% | |||||||||
Справочная таблица засоренности лома свинца:
| № | Вид лома | Средняя засоренность | |||
|---|---|---|---|---|---|
| Всего | В том числе | ||||
| Железо | Масло | Прочее | |||
| 1 | Аккумуляторы автомобильные, тракторные, танковые без электролита: | ||||
| — в эбонитовых баках; | 45 | — | — | 45 | |
| — в деревянных ящиках с эбонитовыми баками | 55 | — | — | 55 | |
| 2 | Аккумуляторы авиационные в эбонитовых баках, | ||||
| неразделанные | 45 | — | — | 45 | |
| 3 | Аккумуляторы морские в эбонитовых баках, | ||||
| неразделанные | 35 | — | — | 35 | |
| 4 | Лом аккумуляторов: свинцовые пластины автомобильных, тракторных и танковых аккумуляторов с эбонитовыми и деревянными прокладками и эбонитовыми крышками | 25 | — | — | 25 |
| 5 | Пластины свинцовые автомобильных, тракторных, танковых и самолетных аккумуляторов с эбонитовыми и деревянными прокладками | 20 | — | — | 20 |
| 6 | Пластины свинцовые морских аккумуляторов с сепараторами (прокладками) | 17 | — | — | 17 |
| 7 | Лом аккумуляторов: свинцовые пластины без прокладок | 15 | — | — | 15 |
| 8 | Свинец кабельный, снятый механическим путем | 2 | — | — | 2 |
| 9 | Свинец кабельный, выплавленный из кабеля обжигом в чушки | 1 | — | — | 1 |
| 10 | Пломбы свинцовые отработанные | 3 | — | — | 3 |
| 11 | Противовесы железнодорожных скатов (свинцовые в железной оболочке) | 68 | 68 | — | — |
| 12 | Свинец рольный, разделанный | 1 | — | — | 1 |
| 13 | Свинец рольный с электрованн: | ||||
| — неразделанный | 5 | — | — | 5 | |
| — разделанный | 2 | — | — | 2 | |
| 14 | Трубы свинцовые, разделанные | 5 | — | — | 5 |
Этапы переработки аккумуляторного лома:
По виду используемой для плавки сплавов энергии, все плавильные печи делят на топливные и электрические (рис.1, рис. 2).
Рис. 1. Топливные плавильные печи: а — тигельная; б — отражательная; в — шахтно-ванная
Рис. 2. Электрические печи (сопротивления и индукционные): а — тигельная; б — отражательная; в — индукционная тигельная: г- индукционная канальная
Так как температура плавления свинца 327°С, а при его рафинирования температура расплава не должна превышать 600°С, свинцовые расплавы не поглощают газов и химически не активны, то для термической переработки свинцового лома подходят все типы печных агрегатов.
Выбор того или иного оборудования основывается на следующем:
- объемы переработки;
- наличие, мощности и экономичность определенных энергоносителей;
- эксплуатационные затраты;
- затраты на охрану окружающей среды;
- уровень качества выходного продукта (насыщенность технологического процесса).
Для переработки аккумуляторного лома с достаточной эффективностью можно применять отражательные печи (рис.1-б, рис. 2-б), технологический процесс в которых сводится к простому расплавлению свинцового металлолома и получению на выходе, так называемого, чернового свинца, загрязненного примесями сурьмы, олова, меди, серы, алюминия, железа, цинка и т.д. Удаление этих примесей, сведение содержания соединений к определенным нормам (рафинирование) позволяет повышать марку свинца (ГОСТ 3778-93). При использовании тигельных печей сопротивления или топливных (рис.1-а, рис. 2-а), плавка ведется в чугунных либо стальных тиглях. Преимуществом тигельных печей перед отражательными является отсутствие прямого контакта нагревательного элемента и расплава, что снижает процент потерь металла, ограничивает окисляемость металла. Свинец быстро остывает, что зачатую создает проблему с его разливкой. Тигель для разливки может доставаться из печи, либо тигельная печь может быть наклоняемой, так же может использоваться специальный насос для перекачки свинца. Так же в тигельной печи проще вести процессы рафинирования. Однако отражательная печь позволяет перерабатывать большие объемы металлолома (стандартные тигли имеют объем до 0,5 т), использовать более «грязные» лома. В отражательных печах отсутствует необходимость замены прогоревшего (разрушившегося) тигля. Печи шахтно-ванной конструкции плавильного агрегата (рис.1-в) позволяют производить термическую переработку неразделанного аккумуляторного лома, включающего и баки. Шихта шахтной плавки имеет примерно следующий состав: 60% — аккумуляторный лом в сборе, 25% — мелкое свинцовое сырье (изгарь, шлам, шлак, дроссы, пластины аккумуляторов и т.п.), 15% — флюсы и кокс. Шихта загружается слоями: мелкое сырье – нижний слой, кокс – средний слой, аккумуляторы – верхний слой. Горячее дутье подается в печи со стороны ванны на шахту. Это позволяет осуществлять просушку сырья и материалов и постепенную стабильную плавку свинца. Так же это способствует снижению содержания свинца в шлаках. Органические вещества (емкости и баки) так же сжигаются, при этом процесс горения становится автогенным, органика горит с выделением дополнительного тепла, что в свою очередь позволяет использовать меньшее количество топлива на форсунки и кокса в шихте. Расплавленный свинец из шахты переходит в ванну, где подвергается экспресс-анализу и рафинированию. Потери свинца при шахтной плавке не превышают 2%.
Источник