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, C2 2 (19) 1 3 85633 [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, 8090тонн/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. Для підвищення ефективності гідросепарування слід було б знизити подачу матеріалу, що розділяється. Але це призведе до помітного зниження продуктивності способупрототипу і збільшення собівартості готової продукції. 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, 90тонн/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 барботування його повітрям у пульсуючому режимі з максимальною швидкістю барботування 20-27м 3/год на квадратний метр поперечного перерізу потоку протягом 47с, мінімальною швидкістю барботування 912м 3/год на квадратний метр поперечного перерізу потоку протягом 4-7с, тривалістю переходу від максимальної до мінімальної швидкості барботування в межах 1-3с і тривалістю переходу від мінімальної до максимальної швидкості барботування в межах 1-3с. 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. А якщо ми проводимо барботування, 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 4 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 90тонн/год на квадратний метр поперечного перерізу потоку), 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 барботування його повітрям. Як показав досвід, барботування повітрям у п ульсуючому режимі висхідного потоку води призводить до утворення хвиль збільшення й зниження щільності розташування шматочків матеріалу в потоці. При вдалому доборі параметрів пульсації потоку барботуючого повітря вдається домогтися збільшення щільності розташування матеріалу в зоні, де переважно концентруються шматочки поліпропілену (або сополімеру пропілену і етилену). При цьому відбувається зменшення щільності розташування матеріалу в перехідній зоні, де в змішаному стані зустрічаються металеві шматочки зі шматочками ебоніту й сепараторів і зі шматочками поліпропілену. У результаті досягається збільшення ефективності гідросепарування, тобто знижується масова частка домішок сторонніх речовин у фракції поліпропілену (або сополімеру пропілену і етилену). Якщо максимальна швидкість барботування буде менш ніж 20м 3/год на квадратний метр поперечного перерізу потоку, мінімальна швидкість барботування буде менш ніж 9м 3/год на квадратний метр поперечного перерізу потоку, час дії максимального барботування менш ніж 4с, час дії мінімального барботування більше ніж 7с, час переходу від максимального до мінімального барботування й переходу у зворотному напрямку більше ніж 3с, то знизиться ефективність гідросепарування, тому що середня швидкість барботування зменшиться. Якщо максимальна швидкість барботування буде більше ніж 27м 3/год на квадратний метр поперечного перерізу потоку, мінімальна швидкість більше ніж 12м 3/год на квадратний метр поперечного перерізу потоку, час дії максимального барботування більше ніж 7с, час дії мінімального барботування менш ніж 4с, час переходу від максимального до мінімального барботування й переходу у зворотному напрямку менш ніж 1с, то збільшиться щільність розташування матеріалу в перехідній зоні, де в змішаному стані зустрічаються металеві шматочки зі шматочками ебоніту й сепараторів і зі шматочками поліпропілену, що призведе до зниження ефективності гідросепарування. Всі зазначені параметри пульсації барботування повітрям потоку води підібрані емпірично. За відомостями, що є у авторів, запропоновані істотні ознаки, що характеризують сутність винаходу, не відомі в даному розділі техніки. 5 85633 Запропоноване технічне рішення може бути використане на підприємствах по переробці лому свинцево-кислотних акумуляторів і акумуляторних батарей. На Фіг.1 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 пульсуючого потоку повітря провадиться їх розділення. Необхідна для розділення вода подається за допомогою насоса з резервуару-відстійника, утворюючи замкнутий цикл. Барботуюче повітря також подається за допомогою насоса. В роботі системи подачі повітря бере участь перетворювач, котрий змінює продуктивність і подачу повітря за рахунок зміни числа обертів двигуна насоса в необхідному режимі. Заданий режим подачі води і пульсуючий режим подачі повітря забезпечує необхідну якість розділення роздроблених частин акумуляторного лому, що залишилися після вимивання пасти, на фракції: - металеву частин у (струмовідводи і стр умоведучі де талі); - змішані пластмаси (ебоніт корпусів, поліетилен і полівінілхлорид сепараторів); 6 - поліпропілен (або сополімер пропілену і етилену) корпусів і кришок. Поліпропілен (або сополімер пропілена 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 резервуарвідстійник 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 перерізу потоку води і повітря в гідросепараторі, швидкість потоку води склала 0,30м/с; максимальна швидкість барботування повітрям склала 25м 3/год на квадратний метр поперечного перерізу потоку, мінімальна швидкість барботування повітрям склала 11м 3/год на квадратний метр поперечного перерізу потоку, час дії максимального барботування повітрям склало 6с, час дії мінімального барботування повітрям склало 5с, час переходу від максимальної до мінімальної швидкості барботування повітрям склав 2с, і час зворотного переходу від мінімальної до максимальної швидкості барботування повітрям також склав 2с. 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 0,3мас. %. 7 Комп’ютерна в ерстка Л.Литв иненко 85633 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