Технология реставрации положительных электродов отработанных свинцовых аккумуляторов

• Автор: Павлов, Валерий Анатольевич
• Шифр специальности: 05.17.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Новочеркасск
• Количество страниц: 174 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1 Объемы производства и вторичная переработка сырья и отходов металлического свинца в аккумуляторной промышленности
1.2 Существующие способы переработки и возврата свинца отработанных свинцовых аккумуляторов.II
1.3 Экологические аспекты существующей системы вторичной переработки аккумуляторного лома.

1.4 Обобщение результатов анализа состояния вопроса.

1.5 Цель работы и задачи исследований.

2. НАПРАВЛЕНИЕ ПОИСКОВ И ОБОСНОВАНИЕ МЕТОДОВ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1 Анализ цикла жизни свинцового аккумулятора. Традиционная

и предлагаемая схема восстановления

2.2 Обоснование направлений исследований процесса регенерации отработанной активной массы
2.3 Обоснование направлении исследований физикомеханических свойств электродной пасты, приготовленной из регенерированной отработанной положительной активной массы.
2.4 Обоснование направлений исследовании электрических свойств положительного электрода с регенерированной активной массой
2.5 Методы исследований, используемые в работе
3. ПРОЦЕСС РЕГЕНЕРАЦИИ ОТРАБОТАННОЙ АКТИВНОЙ МАССЫ. ФИЗИКОМЕХАНИЧЕСКИЕ И ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА РЕСТАВРИРОВАННЫХ ПОЛОЖИТЕЛЬНЫХ
ЭЛЕКТРОДОВ
3.1 Термическое разложение диоксида свинца отработанной
положительной активной массы свинцового аккумулятора.
3.2 Термофавимстрическне исследования активной массы в процессе
ее регенерации.
3.3 Рентгено дифракционные исследования активной массы в процессе ее регенерации.
3.4 Фаза схватывания электродной насты, приготовленной из
активной массы отработанных положительных электродов.
3.5 Кинетика упрочнения электродной пасты, приготовлен пой из активной массы отработанных положительных электродов
3.6 Фракционный состав отработанной положительной активной
массы после термообработки и размола.
3.7 Изменение пористости активных масс положительных
электродов в процессе их формирования
3.8 Влияние ассиметричного тока на процесс формирования положительных электродов
3.9 Разрядпае характеристики положительных электродов
3. Изменение внутреннего сопротивления при разряде и напряжения разомкнутой цепи положительных электродов.
3. Обсуждение результатов экспериментальных исследований
4. ТЕХНОЛОГИЯ РЕСТАВРАЦИИ ПОЛОЖИТЕЛЬНОГО ЭЛЕКТРОДА СВИНЦОВОГО АККУМУЛЯТОРА
4.1 Разработка способа сборки положительного электрода с регенерированной активной массой.
4.2 Модернизация способа сборки положительного электрода с регенерированной активной массой.
4.3 Технологическая схема процесса реставрирования положительного электрода.
4.4 Разработка технических устройств, обеспечивающих техпроцесс реставрации отработанных положительных электродов
4.5 Разработка устройства десульфатации отработанной положительной активной массы.
4.6 Экономическая эффективность технологии реставрации положительного электрода свинцового аккумулятора.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение . Рентгенограммы межоперационных продуктов
процесса регенерации
Приложение II. Описание устройства десульфатации и его работы
Приложение III. Расчет экономической эффективности технологии реставрации отработанных положительных электродов свинцового
аккумулятора
Приложение IV. Программы обработки экспериментальных данных
в среде прикладного пакета МАТСАО.
Приложение К Удельные характеристики положительных электродов .2 Акт внедрения результатов диссертационной работы
Актуальность


В результате такой переработки аккумуляторного лома получают металлический свинец, оксидносульфатный свинец и органическую массу . Широкое распространение получили технологические схемы разделения аккумуляторного лома с применением тяжслосрсдной сепарации в различных суспензиях. Примером такого процесса с использованием магнетитовой суспензии может служить технология разделки аккумуляторов на заводе Бипефельдхалшер Германия . Аккумуляторы подвергают двухстадийному дроблению с помощью валковой и молотковой дробилок. Из дробленой массы вручную выбирают крупные куски банок, а сепараторы направляют на ножевую дробилку, где их дробят до крупности мм, затем смешивают с другим аккумуляторным ломом и загружают в тяжелосредную установку. Последующие операции отмывки шпамов, классификации, сепарации и обезвоживания аналоппптьт процессам, предусмотренным во всех схемах мокрой переработки аккумуляторного лома. Типичной схемой тяжелосредного разделения аккумуляторного лома с использованием самообразующейся суспензии является технологическая схема итальянской фирмы Тонолли. По данной схеме после разрушения корпусов аккумуляторов в специальном приемнике происходит дробление лома, а затем мелкая фракция направляется на восстановление и переплав, а крупная на обогащение в тяжелосредном сепараторе, где в качестве утяжелителя используется активная масса. Отделение утяжелителя производится в барабанном обезвоживающем грохоте, а улавливание и сгущение шлама в отстойнике, вакуумфильтре и конусном сгустителе. В результате переработки аккумуляторов получают смесь металлического и оксидносульфатного свинца, металлический свинец и органические материалы . На предприятиях фирмы Гоулд Инкорпорейтед США отработанные аккумуляторы складируют на площадке возле установки, а затем при помощи автоиорузчика устанавливают на цепной конвейер крышками вверх. Скорость передвижения ленты конвейера ммин. Аккумуляторы подаются к дисковой пиле с горизонтальным расположением диска, при помощи которой срезаются крышки с банок со штырями и соединительными пластинами. Далее аккумуляторы вручную переворачивают па решетке, из них выпадают пластины и выливается электролит. Крышки и эбонитовые банки подаются на наклонный конвейер и направляются в отдельные дробилки, где их измельчают и складируют на открытой площадке. Пластины совместно с сепараторами и банками из пластмассы после слива электролита также складируют на открытой площадке. Крышки и банки раздробленные в дробилках направляют в отвал, а металлическую фракцию на металлургическую переработку . Основным процессом переработки подготовленного свинцового вторичного сырья является шахтная плавка. За рубежом Великобритания, Дания, США, Германия шахтные печи применяются для плавки неразделанного аккумуляторного лома. В Чехословакии г. Пржибрам осуществляют плавку предварительно обогащенного аккумуляторного лома и утилизацию тепла отходящих 1азов . Состав и выход продуктов плавки определяется составом шихты, которая формируется из калоши рудной плавки кг агломерата, кг кокса. Калоши свинцового сырья загружают периодически через 5 рудных калош. Расход кокса от массы шихты составляет ,5 . Плавку ведут при уровне сыпи в печи 1,,5 м. Продуктами плавки являются черновой свинец РЬ, 2,,5 Си, 0,,0 БЬ, 0,0,5 Аб, пыль и газы. Выход шлака и пыли на 1 тонну чернового свинца составляет 1,,3 и 0, 0, тонн соответственно. Удельный проплав шихты тм7 сут. Плавка вторичных материалов совместно с первичным свинецсодержащим сырьем, по сравнению с шахтной плавкой только вторичного сырья имеет ряд недостатков загрязнение свинца сопутствующими металлами, гго осложняет его последующее рафинирование повышенные потери сурьмы пониженное извлечение свинца высокий расход кокса. Более рациональной является плавка только вторичного сырья. Состав калоши в процентах следующий агломерата , аккумуляторного лома и кусковых отходов , кокса . Состав продуктов и распределение металлов при шахтной плавке приведены в табл. Выход шлака при плавке агломерированной мелочи и свинцового лома составляет . В шлаке содержится, БЮ2 А 9 РсО СаО РЬ 0,,5 БЬ 0,,5 Си 0,, Бп 0,,.