Спосіб підготовки лому свинцево-кислотних акумуляторів до переробки

Спосіб підготовки лому свинцево-кислотних акумуляторів і акумуляторних батарей до переробки, згідно з яким проводять подрібнення лому, здійснюють мокре розсівання подрібненого матеріалу на фракції з виділенням піщано-шламистої частини як готового продукту для переплавлення, проводять гідросепарування у висхідному потоці води зі швидкістю 0,10-0,35м/с при максимальній подачі матеріалу, що розділяють, 90 тонн/год. на квадратний метр поперечного перерізу потоку, з виділенням металевої частини як другої частини готового продукту для переплавлення, з виділенням поліпропілену або співполімеру пропілену і етилену на переробку, і з виділенням ебоніту і сепараторів на поховання або на спалювання в печах, який відрізняється тим, що у процесі гідросепарування поділюваного матеріалу виконують його барботування повітрям зі швидкістю 421м3/год. на квадратний метр поперечного перерізу потоку. UA (11) 86482 (21) a200707186 (22) 26.06.2007 (24) 27.04.2009 (46) 27.04.2009, Бюл.№ 8, 2009 р. (72) ДЗЕНЗЕРСЬКИЙ ВІКТОР ОЛЕКСАНДРОВИЧ, UA, ДЗЕНЗЕРСЬКИЙ ДЕНІС ВІКТОРОВИЧ, UA, БУРИЛОВ СЕРГІЙ ВОЛОДИМИРОВИЧ, UA, КАЗАЧА ЮРІЙ ІВАНОВИЧ, UA, ОХОТНІКОВ ІГОР ОЛЕГОВИЧ, UA, СКОСАР ВЯЧЕСЛАВ ЮРІЙОВИЧ, UA, ВИДУТА ОЛЕНА ЛЕОНІДІВНА, UA (73) ІНСТИТУТ ТРАНСПОРТНИХ СИСТЕМ І ТЕХНОЛОГІЙ НАЦІОНАЛЬНОЇ АКАДЕМІЇ НАУК УКРАЇНИ "ТРАНСМАГ", UA, УКРАЇНСЬКО-УГОРСЬКЕ ЗАКРИТЕ АКЦІОНЕРНЕ ТОВАРИСТВО З ІНОЗЕМНИМИ ІНВЕСТИЦІЯМИ "ВЕСТА-ДНІПРО", UA (56) Заявка UA а200705604, пріор. 21.05.2007, публ. 10.01.2008 Заявка UA а200707035, пріор. 22.06.2007, публ. 25.12.2008 SU 552650 A1, 30.03.1977 SU 1819433 A3, 10.09.1999 RU 2135612 C1, 27.08.1999 RU 2164537 C1, 27.03.2001 GB 2094669 A, 12.03.1982 C2 2 (19) 1 3 вого продукту для переплавлення, з виділенням поліпропілену (або сополімеру пропілену і етилену) на переробку і з виділенням ебоніту і сепараторів на поховання або на спалювання в печах [Патент РФ №711778 від 10.09.1999]. У способіпрототипі гідросепарування проводять у висхідному із швидкістю 0,10-0,35м/с потоці води при максимальній подачі матеріалу, що розділяється, 8090 тонн/год на квадратний метр поперечного перерізу потоку. Таке гідросепарування покращує якість розділення на фракції, зокрема, в поліпропілені частка шматочків свинцю, свинцевого сплаву, ебоніту і сепараторів знижена до 0,8мас.%. Проте, в цілому кількість шкідливих домішок в товарному поліпропілені ще висока. У основу винаходу поставлена задача удосконалення способу підготовки лому свинцевокислотних акумуляторів і акумуляторних батарей до переробки, при якому збільшується якість розділення на фракції при збереженні продуктивності технології і собівартості готової продукції. Поставлена задача розв'язується тим, що в способі підготовки лому свинцево-кислотних акумуляторів і акумуляторних батарей (виробів) до переробки, згідно якому проводять подрібнення виробів, здійснюють вібраційне грохочення (мокре розсівання на фракції) з виділенням піщаношламової частини (пасти) як готового продукту для переплавлення, проводять гідросепарування у висхідному зі швидкістю 0,10-0,35м/с потоці води при максимальній подачі матеріалу, що розділяється, 90 тонн/год на квадратний метр поперечного перерізу потоку, з виділенням металевої частини (струмовідводів і струмоведучих деталей) як готового продукту для переплавлення, з виділенням поліпропілену (або сополімеру пропілену і етилену) на переробку і з виділенням ебоніту і сепараторів на поховання або на спалювання в печах, згідно винаходу, у процесі гідросепарування поділюваного матеріалу роблять барботирування його повітрям зі швидкістю барботирування 421м3/год на квадратний метр поперечного перерізу потоку. Розкриємо сутність заявленого технічного рішення. У висхідному потоці води, за рахунок її в'язкості, на шматочки матеріалу різної густини (густина свинцю 11,35г/см3, густина ебоніту 1,201,25г/см3, густина поліпропілену або сополімера етилену і пропілену 0,90г/см3) діє різна результуюча сила, що складається з сили тяжіння, направленої вертикально вниз, і сили в'язкого тертя, направленої вертикально вгору. А якщо ми проводимо барботирування, то на матеріал діє додаткова сила, що направлена вгору, за рахунок захоплення шматочків матеріалу пухирцями повітря. Цим досягається те, що матеріал з більшою густиною, наприклад свинець і свинцеві сплави, осідає швидше, опиняючись нижче в просторовому розташуванні, а матеріал з меншою густиною, наприклад, ебоніт, осідає повільніше, опиняючись вище в просторовому розташуванні, поліпропілен же (або сополімер пропілену і етилену) взагалі спливає, що складає сутність гідросепарування. Проте, велика кількість матеріалу (до 90 тонн/год на квадратний метр поперечного перерізу потоку), 86482 4 що розділяється, а також неправильна форма шматочків матеріалу, що поступає, призводять до того, що гідросепарування відбувається не з 100%-ою ефективністю. Щоб зберегти незмінними продуктивність технології і собівартість готової продукції ми не можемо зменшувати кількість матеріалу, що розділяється. Але ми можемо у процесі гідросепарування поділюваного матеріалу виконувати барботирування його повітрям. Як показав досвід, барботирування повітрям висхідного потоку води при оптимальному доборі параметрів барботирування дозволяє домогтися збільшення ефективності гідросепарування поліпропілену (або сополімеру пропілену і етилену), тобто знижується масова частка домішок сторонніх речовин у фракції поліпропілену (або сополімеру пропілену і етилену) за рахунок того, що матеріал з меншою густиною краще захоплюється пухирцями повітря. Якщо швидкість барботирування буде менш ніж 4м3/год на квадратний метр поперечного перерізу потоку, то ефект барботирування буде незначним і в цілому не вплине на ефективність гідросепарування. Якщо швидкість барботирування буде більше ніж 21м3/год на квадратний метр поперечного перерізу потоку, то підсилиться захоплення пухирцями шматочків ебоніту і сепараторів, які почнуть частіше попадати до фракції поліпропілену (або сополімеру пропілену і етилену). Це призведе до зниження ефективності гідросепарування. Всі зазначені параметри барботирування повітрям потоку води підібрані емпірично. За відомостями, що є у авторів, запропоновані істотні ознаки, що характеризують сутність винаходу, не відомі в даному розділі техніки. Запропоноване технічне рішення може бути використане на підприємствах по переробці лому свинцево-кислотних акумуляторів і акумуляторних батарей. На Фіг. представлена загальна схема процесу переробки лому акумуляторів і акумуляторних батарей, згідно способу, що заявляється. Спосіб, що заявляється, здійснюється таким чином. Відпрацьовані акумулятори і акумуляторні батареї без електроліту, який злито наперед, з ділянки складування за допомогою грейферного мостового крана або ківшевого навантажувача подаються всередину живлячого бункера, з якого відміряне їх по масі кількість стрічковим конвеєром прямує в молоткову дробарку. В молотковій дробарці за допомогою молотків, що гойдаються, виконується дроблення виробів, що поступили, на складові розмірами 50-80мм. Подрібнений матеріал піддається сортуванню на вібраційному грохоті, встановленому під молотковою дробаркою, на якому паста і залишки електроліту, що містяться в загальному потоці матеріалів, вимиваються рециркуляційною промивальною водою, і паста просівається всередину резервуару-згущувача. Паста, що осіла в резервуарі-згущувачі, за допомогою скребкового конвеєра добувається і передається на підготовку шихтової суміші і плавку в плавильних агрегатах. Фракції, що залишилися, прямують до гідродинамічного сепаратора, в якому за допомогою контрольованого потоку води і потоку повітря провадиться їх розділення. Необхідна для роз 5 86482 ділення вода подається за допомогою насоса з резервуару-відстійника, утворюючи замкнутий цикл. Барботируюче повітря також подається за допомогою насоса. Заданий режим подачі води і режим подачі повітря забезпечує необхідну якість розділення роздроблених частин акумуляторного лому, що залишилися після вимивання пасти, на фракції: - металеву частину (струмовідводи і струмоведучі деталі); - змішані пластмаси (ебоніт корпусів, поліетилен і полівінілхлорид сепараторів); - поліпропілен (або сополімер пропілену і етилену) корпусів і кришок. Поліпропілен (або сополімер пропілену і етилену), як найлегша фракція, накопичується у верхній частині гідросепаратора і віддаляється з його поверхні гвинтовим конвеєром в сито, що обертається, для відділення від води. Зневоднений поліпропілен (або сополімер пропілену і етилену) упаковується і відправляється споживачу. Змішані пластмаси (ебоніт і сепаратори) з потоком води вивантажуються з гідросепаратора в сито, що обертається, де також виконується їх обезводнення. Відокремлена вода поступає в резервуар Комп’ютерна верстка Л.Литвиненко 6 відстійник і використовується в оборотному циклі розділення. Зневоднені змішані пластмаси (ебоніт і сепаратори) прямують на поховання або спалювання в печах. Металева частина (струмовідводи і струмоведучі деталі), як найважча, осідає в нижній частині гідросепаратора, звідки добувається за допомогою гвинтового конвеєра. Одержана металева фракція прямує на підготовку шихтової суміші і плавку в плавильних агрегатах. Проведені попередні випробування способу переробки акумуляторного лому, що заявляється. При цьому швидкість подачі матеріалу, що розділяється, склала 85 тонн/год на квадратний метр поперечного перерізу потоку води і повітря в гідросепараторі, швидкість потоку води склала 0,25м/с; швидкість барботирування повітрям склала 18м3/год на квадратний метр поперечного перерізу потоку. Встановлено підвищення ефективності гідросепарування в порівнянні із прототипом, тобто при інших рівних із прототипом показниках виявлене зниження масової частки домішок сторонніх речовин у поліпропілені: частка свинецьутримуючих матеріалів (шматочків свинцю й свинцевих сплавів) і органіки (ебоніт, сепаратори) знижена до 0,5мас.%. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601