Спосіб підготовки лому свинцево-кислотних акумуляторів до металургійної переробки

Спосіб підготовки лому свинцево-кислотних акумуляторів до металургійної переробки, згідно з яким проводять подрібнення лому акумуляторів, здійснюють мокре розсівання подрібненого матеріалу за розміром на фракції з виділенням піщаношламистої частини, як частини готового продукту для переплавлення, проводять гідросепарування у висхідному потоці води при максимальній подачі залишку матеріалу, що розділяють, у 90 тонн/год на квадратний метр поперечного перерізу висхідного потоку води, з виділенням з нього металевої частини, як другої частини готового продукту для переплавлення, виділенням поліпропілену на переробку та з виділенням ебоніту і сепараторів вказаних акумуляторів на поховання або на спалювання в печах, який відрізняється тим, що для гідросепарування застосовують пульсуючий потік води, при цьому максимальну швидкість потоку води витримують у 0,30-0,35м/с, мінімальну швидкість потоку води витримують у 0,10-0,15м/с, час дії максимальної швидкості потоку води ви тримують в межах 3,5-4,0с, час дії мінімальної швидкості потоку води витримують в межах 2,5-3,0с, час переходу від максимальної до мінімальної швидкості витримують в межах 0,5-0,9с і час переходу від мінімальної швидкості до максимальної витримують в межах 0,5-0,9с. (19) UA (11) (21) a200705604 (22) 21.05.2007 (24) 27.10.2008 (46) 27.10.2008, Бюл.№ 20, 2008 р. (72) ДЗЕНЗЕРСЬКИЙ ВІКТОР ОЛЕКСАНДРОВИЧ, UA, ДЗЕНЗЕРСЬКИЙ ДЕНІС ВІКТОРОВИЧ, UA, БУРИЛОВ СЕРГІЙ ВОЛОДИМИРОВИЧ, UA, КАЗАЧА ЮРІЙ ІВАНОВИЧ, U A, ОХОТНІКОВ ІГОР ОЛЕГОВИЧ, UA, СКОС АР ВЯЧЕСЛАВ ЮРІЙОВИЧ, UA (73) ДЗЕНЗЕРСЬКИЙ ВІКТОР ОЛЕКСАНДРОВИЧ, UA, ДЗЕНЗЕРСЬКИЙ ДЕНІС ВІКТОРОВИЧ, UA, БУРИЛОВ СЕРГІЙ ВОЛОДИМИРОВИЧ, UA (56) SU, 552 650, A, 15.04.1977 SU, 628 711, A1, 10.09.1999 SU, 1 819 433, A3, 10.09.1999 UA, 65 019, A, 15.03.2004 UA, 80 848, C2, 12.11.2007 RU, 2 135 5612, C1, 27.08.1999 RU, 2 164 537, C1, 27.03.2001 DE, 1 533 129, A1, 18.12.1969 NL, 7 705 327, A, 16.11.1977 GB, 2 023 183, A, 28.12.1979 CA, 1 072 181, A1, 19.02.1980 US, 4 211 557, A1, 08.07.1980 WO, 92/14797, A1, 03.09.1992 JP, 2000-054039, A, 22.02.2000 C2 2 84501 1 3 84501 рирування, внаслідок чого в металевій частині, окрім струмовідводів і струмоведучих деталей, трапляються шматочки ебоніту, сепараторів, а також поліпропілену до 2мас.%, які знижують техніко-економічні показники плавки свинцевої сировини за рахунок додаткової витрати кисню, необхідного на нейтралізацію (спалювання) залишків органіки, збільшують об'єм газів, що відходять, зокрема двоокису сірки і вуглецю. Крім того, в поліпропілені зустрічаються шматочки ебоніту і сепараторів, а також свинцю і свинцевого сплаву до 1мас.%, що погіршує якість подрібненого товарного поліпропілену. Як прототип нами узято спосіб підготовки лому свинцево-кислотних акумуляторів до металургійної переробки, згідно якому проводять подрібнення акумуляторів, здійснюють мокре розсівання подрібненого матеріалу по крупності на фракції з виділенням піщано-шламової частини як готового продукту для переплавлення, проводять гідросепарирування з виділенням металевої частини (струмовідводів і струмоведучих де талей) як готового продукту для переплавлення, з виділенням поліпропілену (або сополімеру пропилену і етилену) на переробку і з виділенням ебоніту і сепараторів на поховання або на спалювання в печах [А.с. CPCP №711778 від 10.09.1999]. У способі-прототипі гідросепарирування проводять у висхідному із швидкістю 0,10-0,35м/с потоці води при максимальній подачі матеріалу, що розділяється, 80-90 тонн/год на квадратний метр поперечного перетину потоку. Таке гідросепарирування покращує якість розділення на фракції, зокрема, в металевій частині частка шматочків поліпропілену, ебоніту і сепараторів знижена до 1,6мас.%, а 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, великий також баласт органічних складових в свинцевій шихтовій суміші (металевій частині), що направляється на переплавку в плавильні агрегати (роторні печі, електропечі і т.п.). Для підвищення ефективності гідросепарирування слід було б знизити подачу матеріалу, що розділяється. Але це призведе до помітного зниження продуктивності способу-прототипу і збільшення собівартості готової продукції. У основу винаходу поставлена задача удосконалення способу підготовки лому свинцевокислотних акумуляторів до металургійної 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 до металургійної переробки, згідно якому проводять подрібнення акумуляторів, здійснюють мокре розсівання подрібненого матеріалу по крупності на фракції з виділенням піщаношламової частини як частини готового продукту для переплавлення, проводять гідросепарирування у висхідному потоці води при максимальній подачі залишку матеріалу, що розділяється, 90тонн/год на квадратний метр поперечного пере 4 тину потоку з виділенням металевої частини (струмовідводів і стр умоведучи х деталей) як другої частини готового продукту для переплавлення, з виділенням поліпропілену (або сополімеру пропилену і етилену) на переробку і з виділенням ебоніту і сепараторів на поховання або на спалювання в печах, згідно винаходу, для гідросепарирування застосовують пульсуючий потік води, при цьому максимальну швидкість потоку води витримують 0,30-0,35м/с, мінімальну швидкість потоку води витримують 0,10-0,15м/с, час дії максимальної швидкості потоку води витримують в межах 3,5-4,0с, час дії мінімальної швидкості потоку води витримують в межах 2,5-3,0с, час переходу від максимальної до мінімальної швидкості витримують в межах 0,5-0,9с і час переходу від мінімальної швидкості до максимальної витримують в межах 0,5-0,9с. Розкриємо сутність заявленого технічного рішення. У висхідному потоці води, за рахунок її в'язкості, на шматочки матеріалу різної густини (густина свинцю 11,35г/см 3, густина ебоніту 1,201,25г/см 3, густина поліпропілену або сополімера етилену і пропілену 0,90г/см 3) діє різна результуюча сила, що складається з сили тяжіння, направленої вертикально вниз, і сили в'язкого тертя, направленої вертикально вгору. 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, що складає сутність гидросепарирування. Проте, велика кількість матеріалу (до 90тонн/год на квадратний метр поперечного перетину потоку), що розділяється, а також неправильна форма шматочків матеріалу, що поступає, призводять до того, що гідросепарирування 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 змінити характер подачі води з постійного потоку на потік пульсуючий. Як показав досвід, пульсуючий висхідний потік води призводить до утворення хвиль збільшення і зниження щільності розташування шматочків матеріалу в потоці. При вдалому підборі параметрів пульсації потоку води вдається добитися збільшення щільності розташування матеріалу в зонах, по-перше, де переважно концентруються металеві шматочки, по-друге, де переважно концентруються шматочки ебоніту і сепараторів, і в третіх, де переважно концентруються шматочки поліпропілену (або сополімеру пропилену і етилену). При цьому відбувається зменшення щільності розташування матеріалу в перехідних зонах, де в змішаному стані зустрічаються металеві шматочки з шматочками ебоніту і сепараторів і з шматочками поліпропілену. В результаті досягається збільшення ефективності гідросепарирування, тобто знижується масова частка домішок сторонніх речовин у фракціях. Якщо максимальна швидкість висхідного потоку води буде менше 0,30м/с, мінімальна швидкість потоку води буде менше 0,10м/с, час дії максимальної 5 84501 швидкості потоку менше 3,5с, час дії мінімальної швидкості потоку більше 3,0с, час переходу від максимальної до мінімальної швидкості і переходу у зворотному напрямі більше 0,9с, то знизиться ефективність гідросепарирування, оскільки середня швидкість потоку води зменшиться. Якщо максимальна швидкість висхідного потоку води буде більше 0,35м/с, мінімальна швидкість більше 0,15м/с, час дії максимальної швидкості потоку більше 4,0с, час дії мінімальної швидкості потоку менше 2,5с, час переходу від максимальної до мінімальної швидкості і переходу у зворотному напрямі менше 0,5с, то збільшиться густина розташування матеріалу в перехідних зонах, де в змішаному стані зустрічаються металеві шматочки з шматочками ебоніту і сепараторів і з шматочками поліпропілену, що призведе до зниження ефективності гідросепарирування. Всі вказані параметри пульсації 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, згідно способу, що заявляється. Спосіб, що заявляється, здійснюється таким чином. Відпрацьовані акумулятори 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. Подрібнений матеріал піддається мокрому розсіванню на фракції в сита х, при цьому піщано-шламова частина і залишки електроліту, що містяться в загальному потоці матеріалів, вимиваються рециркуляційною промивальною водою, і піщано-шламова частина просівається всередину резервуару-згущувача. Піщано-шламова частина, що осіла в резервуарізгущувачі, 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 пульсуючо го потоку води виконується їх розділення. Необхідна для розділення вода подається за допомогою насоса з резервуару-відстійника, утворюючи замкнутий цикл. У роботі системи по 6 дачі води бере участь перетворювач, який міняє продуктивність і напір води за рахунок зміни числа оборотів двигуна насоса в необхідному режимі. Заданий пульсуючий режим подачі води забезпечує необхідну якість розділення роздроблених частин акумуляторного лому, що залишилися після вимивання піщано-шламової частини, на фракції: - металеву частин у (струмовідводи і стр умоведучі де талі); - змішані пластмаси (ебоніт корпусів, поліетилен і полівінілхлорид сепараторів); - поліпропілен (або сополімер пропілену і етилену) корпусів і кришок. Поліпропілен (або сополімер пропилена 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-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 88тонн/год на квадратний метр поперечного перетину потоку води в гідросепараторі; максимальна швидкість висхідного потоку води склала 0,32м/с, мінімальна швидкість потоку склала 0,15м/с, час дії максимальної швидкості потоку склав 3,5с, час дії мінімальної швидкості потоку склав 3,0с, час переходу від максимальної до мінімальної швидкості потоку склав 0,6с, і час зворотного переходу від мінімальної до максимальної швидкості потоку також склав 0,6с Встановлене підвищення ефективності гідросепарирування в порівнянні з прототипом, тобто зниження масової частки домішок сторонніх речовин у фракціях: у металевій частині частка шматочків ебоніту, сепараторів і поліпропілену знижена до 1,2мас.%, а в поліпропілені частка матеріалів, що містить свинець, (шматочків свинцю і свинцевих сплавів) і органіки (ебоніт, сепаратори) знижена до 0,5мас.%. 7 Комп’ютерна в ерстка В. Клюкін 84501 8 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601