專利名稱：用于處理未破碎的鉛蓄電池的方法和設備的制作方法
用于處理未破碎的鉛蓄電池的方法和設備
本發(fā)明涉及處理鉛蓄電池的 一 般技術領域，尤其是鉛酸電池類型。 本發(fā)明在廢鉛電池循環(huán)利用領域獲得了有利應用，但不限于此。
現有技術的總體描述
已經提出了多種設備和方法來進行鉛蓄電池的處理。
在20世紀60年代時，鉛蓄電池封裝在硬橡膠或酚醛塑料中。 此時，諸如文件FR39762中所述的一種處理工藝特別適合這種類型 電池的處理。
這種類型的工藝特別地包括由通過使電池從3-4米的高度墜落而使 電池破裂而組成的步驟。
在20世紀70年代時，聚丙烯的鉛蓄電池的到來使該工藝廢棄。
聚丙烯是一種與硬橡膠或酚醛塑料相比不易碎的材料，這意味著由 使電池破裂而組成的步驟變得無效。
在20世紀90年代時，處理標準進一步發(fā)展到鉛蓄電池必須在其電 解液填充狀態(tài)下處理，即，在沒有旨在清空電池的電解液的特殊的預處 理的使用狀態(tài)中。
隨后提出的多個處理工藝一般包括電池的精細破碎步驟，篩選破 碎碎片以使直徑小于80毫米的微粒與較大尺寸微粒分離，以及使下列物 質彼此分離的步驟
- 氧化鉛、硫酸鉛、酸性物質；
- 金屬；
- 聚丙烯；以及
- 其^也塑沖+。
本發(fā)明的一個目的是提出一種用于處理鉛蓄電池的更簡單的方法和 設備，其比現有技術方法花費少。
本發(fā)明的另一目的是提出一種給出良好品質處理的方法和設備，即，分離出的產物具有非常低的雜質程度(99.9%純聚丙烯，金屬碎片最少 90%的鉛含量，氧化物和硫酸鹽最多3%的有機物含量)。
發(fā)明內容
出于該目的，本發(fā)明提供了一種處理未破碎的鉛蓄電池的設備，其 包括
用于石皮石爭所述電池以獲得破碎碎片的破碎機；
裝配在所述破碎機的下游的分類設備，所述分類設備包括容納螺旋 狀螺釘的貯存器，所述貯存器的壁包括尺寸介于2和6毫米之間以使粗 碎片與精細物質分開的開口 。
在本發(fā)明的情況下，"粗碎片"是指其尺寸比貯存器開口的尺寸大的碎片。
在本發(fā)明的情況下，"精細物質"是其指尺寸比貯存器開口的尺寸小的 碎片。
根據本發(fā)明的設備的優(yōu)選但非限制性的方法如下 貯存器開口的尺寸優(yōu)選地介于3和5毫米之間，并且進一步優(yōu)選地 為4毫米；
破碎機被裝配成使所述電池破碎成具有50或小于50毫米尺寸的粗
碎片；
所述設備還包括裝配成回收來自第 一分類設備中的精細物質的第二
分類設備；
第二分類設備的貯存器包括尺寸介于0.2和1毫米之間以使金屬碎物 與其他精細物質分離的開口 ，并且優(yōu)選地為0.5毫米的數量級；
所述設備還包括所述破碎機下游的刮刀抽出器；
所述設備還包括裝配在所述刮刀抽出器和所述破碎機之間的帶狀傳 送器，所述傳送器包括用于清潔所述傳送器帶狀物的至少一個清潔刮刀；
所述設備還包括用于收集通過清潔刮刀從傳送器帶狀物中刮下的碎 片的裝置；
所述設備還包括裝配在第 一分類設備的下游以收集粗碎片的動態(tài)分 離器，所述動態(tài)分離器使金屬材料與塑料材料分離；所述設備還包括裝配在所述動態(tài)分離器的下游以回收塑料材料的靜 態(tài)分離器，所述靜態(tài)分離器使聚丙烯的塑料材料與其他塑料材料分離。 本發(fā)明還涉及一種處理未破碎的鉛蓄電池的方法，所述方法包括
利用破碎機來獲得破碎碎片的電池的粗破碎步驟；
利用包括容納螺旋狀螺釘的貯存器的分類設備對所述破碎碎片分 類，所述貯存器包括尺寸介于2和6毫米之間以使所述粗碎片與精細物 質分離的開口。
本發(fā)明還涉及一種利用前述方法獲得的石皮碎碎片。
本發(fā)明的其他特征、目的和優(yōu)點將源于下列說明，該說明僅是示例 性的和非限制性的，并且應參照附圖進行閱讀，其中 圖1是本發(fā)明的設備的一個實施方式的示意圖； 圖2例示了根據本發(fā)明的方法的實施方式。
本發(fā)明的說明
現在將參照圖1和2對根據本發(fā)明的處理未破碎的鉛蓄電池的設備 方法進行描述。
參照圖1,本發(fā)明的設備包括
- 破碎機10
- 分類設備20
破碎機10是例如錘式破碎機。在圖l例示的實施方式中，破碎機10 包4舌繞軸轉動錘26,電池^皮該《垂碾壓成石皮碎石爭片。
在一個實施方式中，破碎機IO被配置成生產尺寸小于50毫米的破 碎碎片。例如，在實施方式的一個變型中，該配置包括在破碎機的出口 處使用網孔尺寸為50毫米的濾網，從而使得僅有尺寸小于50毫米的碎 片可以離開破碎機10。
顯然，所屬領域的技術人員知道可以考慮諸如轉動錘和篩濾柵之間 的距離或者包括錘的破碎機10的腔的形狀和尺寸的參數，以提高使電池 破碎成小于50毫米尺寸的碎片的性能。在圖l所述的實施方式中，破碎機IO適于使機動車輛電池類型的蓄
電池破碎成50毫米或小于50毫米的碎片。^皮碎成經測量成50毫米或小
分類設備20包括容納螺旋狀螺釘22的貯存器21。 貯存器21壁的一個部分(或整個表面)由篩濾柵23構成。 篩濾柵穿孔可以是例如圓形形狀，并具有4毫米的網孔尺寸(或者
如果開口是圓形的，可以是直徑)以根據尺寸對來自破碎機10中的破碎
碎片分類。
作為變型，貯存器壁的開口可以是其他形狀(方形、矩形、六邊形等)。
具有螺旋狀螺4丁 (在本領域中還稱為"清洗螺4丁 (wash screw)")的 分類設備20使粗碎片與精細物質分離。
在本發(fā)明的情況下，"粗碎片"是指尺寸大于分類設備20的開口的網 格尺寸的碎片。
在本發(fā)明的情況下，"精細物質"是指比分類設備20的開口的網格尺
寸的尺寸小的液體和-淬物。
粗破碎碎片包括占電池碎片組成大多數的塑料和金屬材料。 精細物質首先包括氧化鉛和硫酸鉛(Pb02， PbS04),其次包括其尺
寸與分類設備20的開口的網格尺寸相同或與其相比較小的金屬材料的碎物。
具有螺旋狀螺釘的分類設備20尤其適于流速每小時20公噸的破碎 碎片的分類。其在成本降低的情況下允許對破碎碎片進行品質精良的分 類。
該設備還包括第二分類設備30,其配置成收集來自第一分類設備20 的精細物質。
在圖l例示的例子中，第二分類設備30配置在第一分類設備20下方。
第二分類設備30包括與第一分類設備20相同的構件。具體地，第 二分類設備30包括容納螺旋狀螺釘32的貯存器31。
貯存器31的壁的至少 一部分包括具有圓形穿孔的篩濾柵33,該圓形穿孔具有介于0.2和1毫米之間的網格尺寸，并且優(yōu)選地網格尺寸為0.5毫米。
在實施方式的變型中，篩濾柵33的穿孔是其他形狀(方形、矩形、 六邊形等)。
第二分類設備31用來將比篩濾柵開口的網格尺寸大的碎物與其他精 細物質分離。
比第二分類設備30的開口的網格尺寸大的更大尺寸碎物主要由金屬 材灃+組成。
其他精細物質主要由氧化鉛和硫酸鉛(Pb02， PbS04)以及包含在電 池中的酸性物質組成。
根據本發(fā)明的兩個分類設備的組合使處理的品質進一步提高。
具體地，其使得比現有技術設備量更大的金屬材料能夠回收。還提 高了第二分類設備30的出口處的氧化鉛的純度。
該設備還包括動態(tài)分離器40和/或靜態(tài)分離器50。
動態(tài)分離器40配置在第一分類設備20的下游，以回收來自第一分 類設備20的粗碎片。
動態(tài)分離器40用來通過將金屬材料從塑料材料中分離而分類粗碎片。
動態(tài)分離器40是例如具有螺旋狀螺釘的分離器。 靜態(tài)分離器50配置在動態(tài)分離器40的下游。
靜態(tài)分離器50通過將聚丙烯的塑料材料從被稱為電池破碎廢料 (BCS )的其他不可循環(huán)利用的塑料材料中分離而進行塑料材料的分類。
靜態(tài)分離器50可以包括填充有水的大桶，其利用重力來使聚丙烯的 塑料材料和BCS分離。
與BCS不同，聚丙烯的密度有效地低于水的密度，這意味著聚丙烯 的塑料材料上浮而BCS下沉到大桶的底部。這使得聚丙烯塑料材料與 BCS容易分離。
可選地，該設備可以包括配置在第一分類設備20和動態(tài)分離器40 之間的清洗螺釘(未示出)。
該清洗螺釘可以去除依附于塑料和金屬材料的鉛，從而可以獲得非常清潔的塑料和金屬材料，由于低雜質含量，它們都易于被循環(huán)利用。
圖1所示的設備還包括放置待處理的蓄電池的儲料器60和刮刀抽出 器70。
刮刀抽出器70包括刮刀71。每個刮刀71由矩形金屬片組成。每個 刮刀71的端部固定至繞兩個鼓輪73纏繞的循環(huán)鏈條72,兩個鼓輪73裝 配在才幾架60的端部。
鏈條72和刮刀71凹陷在材料(電池)內并將其運送到儲料器的平 坦的底部。
刮刀抽出器70允許破碎機10經由傳送器80連續(xù)進料并以規(guī)律的流 速進行。
傳送器80由例如裝配在兩個轉動鼓輪82之間的帶狀物81組成。 有利地，傳送器80可以包括使依附于帶狀物81的碎片脫離以清潔
帶狀物81的表面的裝置(未示出)。
在每小時20公噸的流速時，如果沒有傳送器80的帶狀物81的清潔
系統(tǒng)，這可以導致碎片大量堆積在帶狀物81的表面上。
該碎片脫離裝置可以包括裝配在傳送器80下方并與帶狀物81的表
面連接以通過刮擦使碎片脫離的刮刀(或矩形片)。
該設備還可以包括具有螺旋狀螺釘的斜槽(未示出)。 在這種情況下，容器裝配在傳送器80的下方以回收分離裝置所去除
的碎片。
螺旋狀螺釘使在朝向入口的斜槽中回收的碎片能夠傳送到破碎機10 (或者根據設備的實施方式傳送到破碎機10的出口 )。 上述i殳備的運行原理如下 將廢電池放置在儲料器60中。
裝配在儲料器60底部的刮刀抽出器70傳動廢電池，使得以每小時
20公噸的規(guī)律速率進入傳送器80。
傳送器80把廢電池傳送到裝配在傳送器80端部的破碎機10。
刮刀將依附于傳送器80的帶狀物81的表面的碎片脫離。
通過刮擦脫離的碎片落入斜槽中，并被朝向入口的螺旋形螺釘傳動
到破碎機10。因此限制了材料損耗。破碎機IO使電池石皮石爭以獲得具有0到50毫米尺寸的碎片。 在破碎機IO的出口處獲得的碎片被導入到根據尺寸而對碎片分類的
第一分類設備20中。
尺寸比第一分類設備20的開口的網格尺寸(在圖l所示的實施方式
中為4毫米)小的精細物質與尺寸比第 一分類設備20的開口的網格尺寸 (在圖1所示的例子中大于4毫米)大的粗碎片分離。
精細物質被收集在根據尺寸對精細物質分類的第二分類設備30中。 尺寸比第二分類設備30的開口的網格尺寸(在圖1的例子中位0.5
毫米)大的碎物與尺寸比第二分類設備30的開口的網格尺寸小或與之相
同的其他物質分離。
尺寸比第二分類設備30的開口的網格尺寸大的碎物由金屬材料組成。
其他精細物質由包含在電池中的氧化鉛和硫酸鉛(Pb02， PbS04)組 成。本發(fā)明的設備的一個優(yōu)點是其允許以用泵抽吸形式(即，流體、半 流體或糊狀)回收氧化物或酸性物質。接著利用所述領域技術人員已知 的脫水工藝處理這些氧化物和酸性物質。
粗碎片被收集在動態(tài)分離器40中。動態(tài)分離器40分離每個組成成 分材料中的碎片。具體地，將塑料材料與金屬材料分離。
接著，塑料材料容納在靜態(tài)分離器50中，這使得聚丙烯塑料材料和 其他不可循環(huán)利用的BCS塑料材料能夠分離。
以下參照圖2中所示的方法對本發(fā)明的實施例進行描述。 以每小時20公p屯電池的流速對設備供以電池(步驟100 )。 該方法包括利用破碎機10來獲得破碎碎片的電池破碎步驟200。 在電池破碎步驟200之后，該方法包括利用裝配在破碎機10的下游 的第一分類設備20的破碎碎片的第一分類步驟300。 第 一分類步驟300使粗碎片與精細碎片分離。
精細碎片代表大約62%的電池。因此，對于20公噸的處理電池，精 細物質的量在12.4公噸的數量級內，并且粗碎片的量是5.6公噸。
在該方法的另一步驟400過程中，根據尺寸對精細物質分類；通過 第二分類設備30將尺寸大于0.5毫米的碎物與其他精細物質分離。尺寸大于第二分類設備30的開口的網格尺寸的這些碎物代表大約
2.5%的電池重量。因此，對于20公噸的處理電池，尺寸在0.5和4毫米 之間(介于第一分類設備20和第二分類設備30的開口的網格尺寸之間) 的金屬材料的量為0.5公噸。
在該方法的另一步驟500期間，通過動態(tài)分離器40使粗碎片(其代 表30%的電池重量)根據其組成材料分離塑料材料與金屬材料分離。
金屬材料代表20%的電池重量。因此，對于20公噸的處理電池，尺 寸大于4毫米的金屬材料的量是4公噸。
讀者應該意識上述兩個步驟400、 500可以依次地或者并行地進行以 增加處理速度。
在該方法的另一步驟600過程中，按照組成塑料的類型分離塑料材 料將聚丙烯中的塑料材料與其他BCS塑料材料分離。
聚丙烯中的塑料材料代表大約4%的處理電池的重量。因此，在靜態(tài) 分離步驟的出口處每20公噸的處理電池可以獲得0.8公噸量的聚丙烯塑 料材料。
參考
100 填充有電解液的廢電池的提取和傳送。
200 利用破碎坤幾以獲得粗破碎碎片的電池的粗破碎。
300 利用裝配在破碎機的下游的第 一 分類設備的破碎碎片的第 一 分類步驟。
400 對應于利用裝配在第一分類設備的下游的第二分類設備的精細物
質的分類的第二分類步驟。
500 根據尺寸的粗碎片的動態(tài)分類。
600 塑料材料的靜態(tài)分離。
權利要求
1.一種處理未破碎的鉛蓄電池的設備，包括用于破碎所述電池以獲得破碎碎片的破碎機(10)；裝配在所述破碎機(10)的下游的分類設備(20)，所述分類設備(20)包括容納螺旋狀螺釘(22)的貯存器(21)，所述貯存器(21)的壁包括尺寸介于2和6毫米之間以使粗碎片與精細物質分開的開口(23)。
2. 根據權利要求1所述的設備，其特征在于，所述貯存器開口的尺寸優(yōu)選地介于3和5毫米之間，且進一步優(yōu)選地為4毫米。
3. 根據權利要求1或2中任一項所述的設備，其特征在于，所述破碎機(10)被裝配成使所述電池破碎成尺寸為50毫米或尺寸小于50毫米的粗碎片。
4. 根據權利要求1至3中任一項所述的設備，其特征在于，所述設備還包括裝配成回收來自所述第一分類設備(20)中的精細物質的第二分類設備(30)。
5. 根據權利要求4所述的設備，其特征在于，所述第二分類設備(30 )的貯存器(31)包括尺寸介于0.2和1毫米之間的開口 (33),并且優(yōu)選地為0.5毫米的數量級。
6. 根據權利要求1至5中任一項所述的設備，其特征在于，所述設備還包括所述破碎機(10)下游的刮刀抽出器(70)。
7. 根據權利要求6所述的設備，其特征在于，所述設備還包括裝配在所述刮刀抽出器(70)和所述破碎機(10)之間的帶狀傳送器(80)，所述傳送器(80)包括用于清潔所述傳送器(80)的帶狀物(81)的至少一個帶狀物清潔刮刀。
8. 根據權利要求7所述的設備，其特征在于，所述設備還包括用于 回收通過清潔刮刀從傳送器(80)的帶狀物(81)刮下的碎片的裝置。
9. 根據權利要求1至8中任一項所述的設備，其特征在于，所述設 備還包括裝配在第一分類設備(20)的下游以收集粗碎片的動態(tài)分離器(40),所述動態(tài)分離器(40)使金屬材料與塑料材料分離。
10. 根據權利要求9所述的設備，其特征在于，所述設備還包括裝配 在所述動態(tài)分離器(40)的下游以回收塑料材料的靜態(tài)分離器(50)，所 述靜態(tài)分離器(50)使聚丙烯塑料材料與其他塑料材料分離。
11. 一種處理未破碎的鉛蓄電池的方法，其特征在于，所述方法包括 利用破碎機獲得破碎碎片的電池的粗破碎(200 );利用包括容納螺旋狀螺釘的貯存器的分類設備對所述破碎碎片分類 (300)，所述貯存器包括尺寸介于2和6毫米之間以使所述粗碎片與精 細物質分離的開口 。
12. —種利用根據權利11所述的方法獲得的破碎碎片。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于處理未破碎的鉛蓄電池的設備，包括以下裝置用于破碎蓄電池以獲得破碎碎片的破碎機；設置在所述破碎機(10)的下游的分類設備，所述分類設備包括容納螺旋狀螺釘的大桶，所述大桶的壁包括4mm數量級的開口，以使尺寸比4mm大的粗碎片與尺寸小于或等于4mm的精細物質分離。本發(fā)明還涉及一種與所述設備有關聯(lián)的實施方法。
文檔編號H01M10/54GK101606274SQ200780047761
公開日2009年12月16日 申請日期2007年12月20日 優(yōu)先權日2006年12月22日
發(fā)明者讓-弗朗索瓦·于夏爾 申請人:荷西萊克斯股份有限公司