國外再生鉛技術(shù)發(fā)展

1、國外再生鉛技術(shù)發(fā)展 2011-9-20 10:22:19    瀏覽： 179 次   我要評(píng)論 導(dǎo)讀發(fā)達(dá)和中等發(fā)達(dá)國家再生鉛金屬產(chǎn)量超過原生鉛金屬產(chǎn)量。再生鉛產(chǎn)量占總產(chǎn)量的比值：美國在70%以上，歐洲占78%，全球平均為50%。發(fā)達(dá)和中等發(fā)達(dá)國家再生鉛金屬產(chǎn)量超過原生鉛金屬產(chǎn)量。再生鉛產(chǎn)量占總產(chǎn)量的比值：美國在70%以上，歐洲占78%，全球平均為50%。我國僅占2530%，低于世界平均水平。我國的再生鉛冶煉技術(shù)落后，回收工作不完善，造成廢鉛對(duì)環(huán)境的嚴(yán)重污染。因此，了解和觀察國外再生鉛技術(shù)的發(fā)展和現(xiàn)狀可以為我國再生鉛冶煉技術(shù)

2、的改進(jìn)和發(fā)展提供參改。本文作者就二十世紀(jì)七十年代美國、澳大利亞和九十年代意大利再生鉛冶煉技術(shù)和生產(chǎn)情況進(jìn)行介紹和綜述：1、利亞的希魯克林（Brooklyn）再生鉛冶煉廠，該廠專門處理廢鉛酸蓄電池，處理能力為3.2萬噸/a，采用的流程為廢蓄電池經(jīng)破碎、配料，直接進(jìn)行回轉(zhuǎn)窯熔煉，粗鉛火法精煉得精鉛，粗鉛產(chǎn)出率為75%，渣含PbSb<2%。該技術(shù)屬火法熔煉工藝，重點(diǎn)考慮了煙塵對(duì)環(huán)境的污染，將用密閉性較好的回轉(zhuǎn)窯進(jìn)行熔煉，并采用多級(jí)吸風(fēng)罩，凡是煙氣均經(jīng)袋式收塵后才排放。廢水經(jīng)石灰中和后排放，窯渣進(jìn)行天然坑洞埋放。既未考慮塑料的再生利用，也不進(jìn)行板柵和鉛膏的分離，更不考慮SO2污染的問題。因此，這

3、只是一個(gè)初步考慮環(huán)境保護(hù)的再生鉛技術(shù)。2、的彼德里克城再生鉛冶煉廠（Pedricktown），該廠主要處理廢鉛酸蓄電池，采用的流程基本的Brooklyn相似只是技術(shù)指標(biāo)好于Brooklyn。粗鉛產(chǎn)出率達(dá)85%。浮渣率為15%。該廠與Brllklyn不同的是突出了環(huán)保與綜合利用，以濕法物理解離了廢鉛酸蓄電池，先機(jī)械破碎電池，用8mm篩孔的圓筒篩進(jìn)行第一次篩分，隨后通過重介質(zhì)分選和螺旋分級(jí)機(jī)與平板篩分，分別得到板柵、塊料、塑料、膏泥和碎屑料分別進(jìn)行回轉(zhuǎn)窯熔煉，粗鉛火法精煉產(chǎn)精鉛。該工藝沒有考慮膏泥還原熔煉帶來的SO2污染問題，各組分的分離不徹底，有待進(jìn)一步完善。3、利的新薩明公司（NuovaSam

4、inSpa）再生鉛冶煉企業(yè)。該公司共有二座廠。一座在那不勒斯，處理能力為4.5萬噸/a，另一座在處理能力為8萬噸/a。特別是后者是在前者基礎(chǔ)上進(jìn)行較大改進(jìn)和完善后建成的。它體現(xiàn)了當(dāng)今世界處理廢鉛酸蓄電池冶煉的先進(jìn)水平。廢電池破碎后經(jīng)水力分選，分別得到廢硫酸，聚氯乙稀塑料，聚丙稀塑料、硬木、膏泥、合金板柵料，并使這些物料間含量降低到0.5%，膏泥進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯熔煉之前進(jìn)行碳酸化轉(zhuǎn)化，從而除去SO2的污染，板柵和膏泥的回轉(zhuǎn)窯分別進(jìn)行熔煉，板柵直接煉成鉛銻合金，轉(zhuǎn)化后膏泥煉成粗鉛。解離、轉(zhuǎn)化、熔煉實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化、全自動(dòng)搖控操作和密閉操作。廠區(qū)的廢水進(jìn)行硫化沉淀處理，實(shí)現(xiàn)了廢水無污染、排放。本工藝為無污染工

5、藝，實(shí)現(xiàn)了金屬收率95%，塑料收率為95%。該技術(shù)已被許多國家所采用，只是設(shè)備上和機(jī)械化自動(dòng)化程度上不同，技術(shù)的核心部分集中在原料的解離和分選上，而短窯熔煉和鉛精煉鍋是常用的技術(shù)設(shè)備，以上管理經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)借鑒能促進(jìn)我國再生鉛技術(shù)的發(fā)展。在發(fā)達(dá)國家和中等發(fā)達(dá)國家鉛是再生金屬產(chǎn)量超過原生金屬產(chǎn)量的金屬，再生鉛產(chǎn)量占總產(chǎn)量的比值，美國在70%以上，歐洲達(dá)78%，全球?yàn)?0%左右，我國25%。我國再生鉛冶煉技術(shù)落后，回收工作不完善，造成了廢鉛對(duì)環(huán)境的嚴(yán)重污染。因此了解和考察國外再生鉛技術(shù)的發(fā)展和現(xiàn)狀對(duì)促進(jìn)我國再生鉛工業(yè)的發(fā)展是十分有用的。本文就七十年代的美國、澳大利亞和九十年代的意大利再生鉛冶煉技術(shù)的生

6、產(chǎn)情況進(jìn)行介紹和論述，為我國再生鉛冶煉技術(shù)的改進(jìn)和發(fā)展提供參考。一、布魯克林再生鉛冶煉廠它位于澳大利亞墨爾本市郊布魯克林（Brooklyn）。七十年代澳大利亞汽車廢鉛蓄電池含鉛量每年為2.3萬t硬鉛（含銻3%）。再生鉛料含鉛總量為3.2萬t/a。該廠再生鉛生產(chǎn)過程見下。1、廢鉛蓄電池的破碎入廠的廢鉛蓄電池經(jīng)人工打碎后送入能力為5t/h的破碎機(jī)破碎，再用懸臂鏟將物料鏟入料倉。2、回轉(zhuǎn)窯熔煉破碎后的廢鉛蓄電池裝入料倉，熔煉所需的輔料蘇打和鐵屑裝入另處的料倉。每次進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯的爐料中廢蓄電池12t，蘇打0.8t，褐煤0.6t，鐵屑0.6t，可產(chǎn)粗鉛9t。而熔煉產(chǎn)出的爐渣含PbSb<2%，運(yùn)至工廠

7、附近的一些廢玄武巖石坑中棄放。回轉(zhuǎn)窯尺寸為4×3.6m(內(nèi)徑1.2m)，裝料能力為15t/次，窯體襯里為鉻鎂磚（Cr2O3 15%、MgO 60%），厚230mm。燃料為天然氣（甲烷92%，乙烷6%）?；剞D(zhuǎn)窯設(shè)有二次燃燒室，其目的是使回轉(zhuǎn)窯產(chǎn)出的煙氣中有機(jī)物和一氧化碳完全燃燒。隨后將煙氣噴淋水冷至5900C，并與粗鉛精煉時(shí)的廢氣合并，通過30m高的架空煙道，氣體冷至1200C以下后入袋式收塵器凈化。收塵器過濾面積為1120m2。凈化后煙氣經(jīng)排風(fēng)機(jī)送入塑料煙囪排入大氣。排風(fēng)機(jī)規(guī)格：風(fēng)量2215m3/min，1200C，187Kw。煙囪用玻璃纖維增強(qiáng)塑料制成，可耐135，煙囪高32.5m

8、，直徑為1.524m，支架鐵塔高23m，基礎(chǔ)6m2，頂部3m2。為適應(yīng)環(huán)保要求，煙囪將增高到45.7m，鋼塔增高到38.1m。3、粗鉛精煉該廠有兩個(gè)35t、一個(gè)15t及一個(gè)5t的精煉鍋。精煉鍋襯里均為230mm厚的高鋁磚和75mm厚的澆鑄保溫磚組成，采用噴咀式混合天然氣加熱。每臺(tái)鍋裝有一支熱電偶測(cè)溫。精煉鍋上安裝有攪拌裝置，分別是35t鍋棗葉輪轉(zhuǎn)速124轉(zhuǎn)/min，葉輪直徑560mm，5.6Kw，液壓傳動(dòng)；15t鍋棗葉輪轉(zhuǎn)速290轉(zhuǎn)/min，葉輪直徑267mm，2.2Kw，齒輪傳動(dòng)；5t鍋棗葉輪轉(zhuǎn)速290轉(zhuǎn)/min，葉輪直徑254mm，1.12Kw，齒輪傳動(dòng)。每臺(tái)鍋上方裝有一個(gè)密封罩，35t鍋

9、和15t鍋上方的密封罩由電動(dòng)鏈吊車垂直提升，5t鍋上方的煙罩由氣動(dòng)汽缸提升。精煉后鉛液由圓盤澆鑄機(jī)澆鑄。產(chǎn)品有不同品位的硬鉛及少量的電纜鉛、印刷鉛學(xué)有特殊合金鉛。4、排出物的處理全部廢水流入地糟后泵到60m3的橡膠襯里濃密機(jī)，濃密底流過濾后濾餅運(yùn)會(huì)回轉(zhuǎn)窯，水返回循環(huán)使用。廢鉛蓄電池的廢酸經(jīng)石灰乳中和調(diào)PH值后進(jìn)行過濾，濾渣棄去。在所有廢氣排放點(diǎn)裝有抽風(fēng)罩，吸風(fēng)收集后與回轉(zhuǎn)窯煙氣合作并收塵后排放。該技術(shù)屬火法熔煉工藝，重點(diǎn)考慮了煙塵對(duì)環(huán)境的影響，采用了密閉性較好的回轉(zhuǎn)窯進(jìn)行熔煉，并采用多處吸風(fēng)罩，凡是煙氣均經(jīng)袋式收塵后煙囪排放，廢水經(jīng)石灰中和后排放，窯渣進(jìn)行天然坑洞埋放。對(duì)廢鉛蓄電池僅進(jìn)行人工破

10、碎，意在排去廢酸，既不考慮塑料再生利用，也不進(jìn)行板柵與硫酸鉛膏泥的分離，更未考慮SO3污染問題。因此，這是一個(gè)初步考慮了環(huán)境保護(hù)的再生鉛技術(shù)。二、彼德里克城再生鉛冶煉廠該廠位于美國新澤西州彼德里克城（Pedricktown），離費(fèi)城約32公里，主要處理廢鉛蓄電池。其七十年代的生產(chǎn)情況見下。1、廢鉛蓄電池的破碎原料廢鉛蓄電池由卡車運(yùn)至廠區(qū)的卸車平臺(tái)，卸車時(shí)利用高度落差，大部分蓄電池被摔裂，流出的廢酸順著堆料廠地勢(shì)匯集在廢酸槽內(nèi)進(jìn)行回收利用。摔裂后的蓄電池入剪切破碎機(jī)破碎，破碎后物料大小約50mm見方。破碎機(jī)有兩個(gè)對(duì)輥的棍子，輥面為耐酸鋼制的切齒，齒輥轉(zhuǎn)速為30轉(zhuǎn)/min，用100馬力高扭矩低速電

11、機(jī)帶動(dòng)。齒輥靠液壓系統(tǒng)帶動(dòng)，當(dāng)扭矩超過一定限度時(shí)，齒輥可自動(dòng)后退，這樣一旦遇到硬雜物仍可順利用排出。破碎機(jī)能力為12001600個(gè)蓄電池/h。2、圓筒篩分破碎后物料入1.84×4.03m的圓筒篩內(nèi)過篩，篩孔8mm，轉(zhuǎn)速10.7轉(zhuǎn)/min，傾角70，電機(jī)功率25馬力。篩下物為硫酸鉛膏泥、小于8mm的蓄電池外殼塑料、板柵碎屑和隔板屑，經(jīng)螺旋分級(jí)機(jī)和平板篩處理，膏泥經(jīng)濃縮、過濾、干燥（含水68%）后送大回轉(zhuǎn)窯熔煉，塑料碎塊和隔板碎屑也入大回轉(zhuǎn)窯，板柵碎屑送小回轉(zhuǎn)窯熔煉。圓筒篩篩上物送重介質(zhì)分選機(jī)處理。3、重介質(zhì)分選重介質(zhì)為磁鐵礦，介質(zhì)比重1.61.8，葉輪分選機(jī)分選面積1.25m2，篩上物

12、經(jīng)分選后，輕質(zhì)物料蓄電池的塑料外殼和隔板碎屑浮在液池上面，并排出送分選篩，水力沖洗后出售給塑料回收廠。分選后的重質(zhì)物料板柵碎塊沉于底部，靠葉輪排出分選機(jī)后入另一分選篩，水力沖洗后送火法精煉鍋，825mm物料與重介質(zhì)磁鐵礦一同從分選機(jī)另一出口排出，入單獨(dú)的分選篩進(jìn)行水力篩分，篩下磁鐵礦漿經(jīng)磁選后返回重復(fù)使用，篩上料收集后送小回轉(zhuǎn)窯熔煉。4、回轉(zhuǎn)窯熔煉大回轉(zhuǎn)窯直徑4.5m，長54m，窯轉(zhuǎn)速0.311次/min，窯的進(jìn)料和預(yù)熱區(qū)砌高鋁轉(zhuǎn)，反應(yīng)區(qū)砌煅燒鉻鎂磚。襯磚后窯體內(nèi)徑在加料端為2.44m，排料端為1.22m。窯排料端設(shè)有一個(gè)燃油燒嘴。在窯的排料端附近用堿性磚砌成一個(gè)擋堰，在此窯體內(nèi)徑收縮成1.9

13、m，以便聚集窯內(nèi)的金屬熔體。入窯物料除廢鉛蓄電池解離物膏泥和碎屑外，還配有雜鉛，碎石油焦，蘇打和鐵屑，在燃燒加熱到1320下進(jìn)行還原熔煉，使膏泥中的PbSO4、PbS、PbO2、PbO還原成金屬鉛，液態(tài)金屬鉛鑄成粗鉛后送精煉鍋。煙氣經(jīng)集塵室、V形冷卻管、擴(kuò)大煙道和袋式收塵器后煙囪放空。收集的煙塵返回大回轉(zhuǎn)窯處理。大回轉(zhuǎn)窯渣的處理未見報(bào)道。小回轉(zhuǎn)窯處理板柵料，粗鉛產(chǎn)出率為85%，浮渣率為15%，粗鉛送精煉，浮渣送大回轉(zhuǎn)窯。5、粗鉛火法精煉在90t容量的熔鉛鍋內(nèi)進(jìn)行粗鉛熔煉，精煉鍋用美國材料試驗(yàn)局A285c火箱鋼制成，壁厚38mm，在593退火后使用，精煉時(shí)用燃油加熱。粗鉛精煉過程包括吹風(fēng)氧化、加

14、金屬去雜質(zhì)、用苛性納和硝酸鈉混鹽處理、自動(dòng)撈渣機(jī)撇除浮渣。鉛精煉后澆鑄成錠出售。該廠工藝技術(shù)突出了環(huán)保和綜合利用功能。濕法物理解離廢鉛蓄電池，先機(jī)械破碎電池，用8mm篩孔的圓筒篩進(jìn)行第一次篩分，隨后通過重介質(zhì)分選及螺旋分級(jí)機(jī)和平板篩分，分別得到板柵塊料、塑料、膏泥和碎屑料進(jìn)行回轉(zhuǎn)窯熔煉，粗鉛精煉，生產(chǎn)出金屬鉛。該工藝沒有考慮膏泥還原熔煉帶來的SO2污染問題，各組分的分離不徹底，有待改進(jìn)和完善。三、新薩明公司（NUOVASAMIMSPA）再生鉛冶煉廠1、該公司有兩座再生鉛冶煉廠，一座在意大利那不勒斯市，能力為4.5萬tPb/a，另一座在意大利米蘭市，能力為8萬tPb/a。九十年代該公司在米蘭地區(qū)

15、建第二座廠時(shí)，總結(jié)了第一座廠生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)和出現(xiàn)的問題，對(duì)原有工藝和設(shè)備進(jìn)行了較大的改進(jìn)和完善。第二條再生鉛生產(chǎn)線的建成和成功投產(chǎn)體現(xiàn)了當(dāng)今世界廢鉛蓄電池再生冶煉的先進(jìn)水平。其生產(chǎn)過程見下。（1）破碎工序原料廢鉛蓄電池由專用車運(yùn)到再生鉛廠的料倉。工人用爪斗行車將原料裝入給料斗，由此自動(dòng)進(jìn)入不銹鋼錘式破碎機(jī)，蓄電池被解離，連續(xù)地機(jī)械輸送進(jìn)入分選工序。（2）水力分選工序解離料進(jìn)入不銹鋼水力振動(dòng)篩組合裝置，在水力和機(jī)械振動(dòng)兩種力的作用下，膏泥經(jīng)篩孔（0.6mm）與塑料和板柵分開，篩下膏泥去轉(zhuǎn)化工序。篩上物料繼續(xù)在水力作用下通過斜坡分離槽，分離出大塊料和中小塊料，大塊料返回破碎機(jī)，中小塊料進(jìn)入柱式水力分級(jí)機(jī)

16、。柱式水力分級(jí)機(jī)由工程塑料焊接而成，上部為擴(kuò)大段，下部是直通園管，水從底部泵入，控制上升水流速度，使聚氯乙烯輕質(zhì)物料上浮經(jīng)三個(gè)放置牙棒翻動(dòng)后由螺旋輸送機(jī)送出，并由皮帶送至露天堆場(chǎng)。合金板柵重質(zhì)物料落入底部，經(jīng)螺旋輸送機(jī)送出，并由卡車運(yùn)到短窯熔煉工序。而密度稍重的塑料混合物從該設(shè)備的上部側(cè)口隨水流出，經(jīng)沉降處理，水被返回使用，塑料混合物被卡車運(yùn)至塑料再分工序。（3）塑料再分工序中等密度的塑料混合物在水力壓碎分離裝置內(nèi)進(jìn)一步處理，分離出聚丙烯，硬膠木及少量的聚乙烯混合碎屑。（4）轉(zhuǎn)化工序篩下膏泥漿料先進(jìn)臥式離心機(jī)過濾，然后在漿化槽內(nèi)進(jìn)行碳酸鈉的碳酸化脫硫處理。所得碳酸鉛漿料進(jìn)行廂式壓濾機(jī)過濾，濾液

17、和廢酸被合成、濃縮和結(jié)晶，副產(chǎn)硫酸鈉。本工序?qū)嵭凶詣?dòng)化控制機(jī)械作業(yè)。（5）短窯熔煉工序置有兩座短窯（回轉(zhuǎn)式），以天然氣和工業(yè)氧氣為燃料和還原劑，一座處理合金板柵料，另一座處理碳酸鉛料，采用布袋收塵器處理煙氣，得到的粗鉛經(jīng)精煉后鑄成鉛錠。（6）廢水處理工序廠區(qū)雨水和廢液集中處理，采用硫化沉淀法，實(shí)現(xiàn)廢水無污染排放。2、意大利新薩明公司8萬tPb/a再生鉛廠冶煉技術(shù)的先進(jìn)性表現(xiàn)為：（1）先不銹鋼錘式破碎，后用全濕法水力解離技術(shù)，使廢鉛蓄電池充分解離，分別得到廢硫酸、聚氯乙烯塑料、聚丙烯塑料、硬木、膏泥、合金板柵料，并使這些不同物料間互含率降到最低，達(dá)0.5%。既提高了各組分的回收率，又消除了它們進(jìn)

18、一步處理時(shí)的二次污染（銻的揮發(fā)和SO2的產(chǎn)生，以及有機(jī)物塑料的再生）。在此，篩孔0.6mm的水力一機(jī)械振動(dòng)篩起著關(guān)鍵作用。（2）采用碳酸化轉(zhuǎn)化技術(shù)，使膏泥中的PbSO4變成PbCO3，并副產(chǎn)硫酸鈉。從而徹底清除了SO2的污染。電池破碎時(shí)得到的廢硫酸液也一并生成硫酸鈉。（3）采用短窯熔煉技術(shù)分別處理合金板柵料和PbCO3料，使用天然氣和工業(yè)氧作為燃料和還原劑，其中板柵料直接生成鉛銻合金，這些都使煙氣煙塵量大為降低。（4）解離工序?qū)崿F(xiàn)機(jī)械化連續(xù)操作，膏泥轉(zhuǎn)化工序?qū)崿F(xiàn)全自動(dòng)化遙控操作，短窯熔煉這現(xiàn)爐前密閉操作室人工遙控操作。（5）廠區(qū)廢水廢液全部集中進(jìn)行硫化沉淀處理，實(shí)現(xiàn)廢水無污染排放。（6）本技術(shù)為無污染工藝，實(shí)現(xiàn)了金屬回收率達(dá)95%以上，塑料回收率達(dá)95%，同時(shí)也增加了30%的投資，出于國家環(huán)保政策好，企業(yè)利潤可