BATTERIE AL PIOMBO RICICLO

 http://lead.stcitaly.com/images/123.JPG

Batterie esauste al piombo e separazione

Le batterie al piombo sono i prodotti di consumo più altamente riciclati in tutto il mondo. Tutti i componenti di batterie al piombo sono riciclabile. Piombo ultime batteria e la separazione è il primo passo di un processo di riciclaggio completo.
STC fornisce impianti completi per esausto rottura batteria al piombo e la separazione.

La rottura della batteria e la separazione pianta piombo rende possibile recuperare pasta da batteria, piombo metallico, polyproylene e polietilene.

Descrizione del processo di rottura e separazione batteria piombo:

Le batterie esauste, raccolte alla rinfusa, vengono scaricate in un bacino dai carrelli che erogano le batterie per le ultime batteria e la separazione pianta piombo. Una gru prende le batterie dal bacino e li carica su un trogolo di alimentazione. Trogolo di alimentazione, comandato da un PLC, alimenta automaticamente un primo frantoio martello che schiaccia grossolanamente batterie e consente la fuoriuscita dell’elettrolita. In questo modo è possibile avere una prima separazione dell’acido dagli altri componenti della batteria.
Dal primo interruttore le parti di batteria vengono inviati ad un mulino a martelli che li riduce in frammenti molto piccoli.
La sostanza macinata passa attraverso vagli dove, aggiungendo acqua di processo, la pasta batteria e l’elettrolita residui vengono rimossi.
I frammenti di plastica e piombo che rimangono nella griglia del vaglio vengono inviati a un sistema idrodinamico, Sink & Float, dove la plastica vengono separati dal metallo.
La plastica ottenuta viene inviata ad un secondo vaglio di lavaggio inoltre una rimozione di pasta residua.
Il piombo metallico che rimane nella parte inferiore del dispersore & galleggiante viene estratta attraverso una coclea e poi inviato a fusione.
Le plastiche provenienti dal secondo vaglio vengono inviati ad un separatore gravimetrico in cui la plastica leggeri (polipropilene) sono separati da quelli pesanti (polietilene). Il polietilene proveniente dal basso viene inviato a un altro mulino per essere finemente macinato, essiccati e separato dai residui di piombo attraverso una tabella di concentrazione.
Il polipropilene è ulteriormente macinato, lavato con acqua pulita ed essiccata e può quindi essere venduto come materia prima per nuove batterie.

STC fornisce tutta l’attrezzatura necessaria per il processo di rottura e separazione batteria piombo.

Piombo impianto di riciclaggio delle batterie: attrezzature

STC offre soluzioni chiavi in ​​mano per gli impianti di riciclaggio delle batterie al piombo. La gamma di prodotti comprende apparecchiature tradizionali e macchine innovative e copre l’intero processo di riciclo batteria dell’offerta dallo schiacciamento delle pile usate per la produzione di prodotti finali come raffinati lingotti di piombo e ossido di piombo utlrapure.

STC sceglie materiali di alta qualità per la relativa apparecchiatura per garantire la durata e migliori prestazioni delle macchine, mantenendo allo stesso tempo prezzi competitivi. La STC piombo Impianti per il riciclaggio della batteria soddisfa tutti gli standard ambientali e di tutela della salute del personale operativo.

macchine principale dell’impianto di riciclaggio delle batterie piombo:

  • Martello frantoio: La prima macchina dell’impianto di riciclo batteria piombo schiaccia le batterie entrata in pezzi più piccoli per ulteriore trattamento.
  • Mulino a martelli: Le batterie schiacciate subiscono una riduzione ulteriore dimensione del mulino a martelli.
  • Rotary Sieve: A seconda della dimensione dei pezzi, il vaglio rotante separa le batterie fresati.
  • Sink & Float: Un’altra fase di separazione viene effettuata dal dispersore & galleggiante che divide griglie piombo metalliche e frammenti leggeri come pezzi di plastica.
  • reattore di desolforazione: Il reattore di desolforazione effettua la desolforazione della pasta di piombo riducendo drasticamente le emissioni di SO2 durante la fusione di piombo.
  • Nanofiltrazione skid: L’impianto di nanofiltrazione concentra soluzioni acquose di solfato di sodio e produce acqua di bassa conducibilità elettrica.

 

Martello frantoio per il piombo riciclaggio delle batterie
 
Principio operativo

All’inizio della rottura batteria al piombo e processo di separazione delle batterie vengono caricati dall’alto mediante un nastro trasportatore nel frantoio martello e cadono nella cassa superiore dove sono schiacciati dai martelli ed i frammenti vengono scaricati dall’involucro inferiore un alimentatore vibrante. Il telaio del frantoio martello è protetto internamente con piastre rinforzate per resistere all’impatto delle batterie.

Sotto la cassa inferiore l’utente deve preparare un alimentatore vibrante per la raccolta e il trasporto dei frammenti verso il nastro successivo. I martelli sono montati su un albero motore che ruota a circa 800 giri / min.

La sollecitazione meccanica e chimica che agisce sulle varie parti del frantoio martello durante il riciclo batteria piombo richiede una corretta scelta del materiale di costruzione: inox è stato utilizzato per la realizzazione dei martelli, perché è in grado di resistere tensocorrosione. Inoltre, un adeguato ciclo di trattamenti termici assicura una maggiore resistenza all’impatto (resilienza) e durezza superficiale. L’albero motore è realizzato in acciaio temprato e progettato per resistere all’uso e affaticamento. Le piastre interne sono realizzate in acciaio inossidabile.

L’albero è azionato da un motore elettrico e la trasmissione avviene mediante un sistema di pulegge.

Il motore del frantoio martello può essere attivata tramite il sistema di monitoraggio sviluppato su PC, sia in modo manuale e automatico. In particolare, nella modalità manuale start / stop è controllato dall’utente, mentre in modalità automatica start / stop sarà gestito dal software di controllo sviluppato su PLC. In entrambi i casi, lo scarpone è regolata tramite un soft-starter e la fornitura effettiva sarà presente solo se il sezionatore posto sul bordo della macchina non è in posizione di servizio.

Il frantoio martello per il piombo riciclo delle batterie comprende:

  • motore di attivazione
  • Sostenere rotore di martelli
  • cinghia di trasmissione
  • Corpo di materiale idoneo
  • Hammers in grado di schiacciare le batterie
  • Supporto cuscinetto di rotore

 

 
 
Mulino a martelli per il piombo riciclaggio delle batterie

Il mulino a martelli per il piombo riciclo delle batterie effettua la triturazione di parti di batteria provenienti dal frantoio martello.

 
 

Principio operativo

Piccoli pezzi sono più facili da trasportare e da trattare, in modo da rendere le seguenti operazioni le ultime batteria al piombo e processo di separazione semplice.

Nel mulino a martelli per batteria piombo riciclare la carica viene alimentato dall’alto tramite un nastro trasportatore, lo scarico avviene dal basso e viene trasportato da un trasportatore a coclea. Una griglia fissa alla base del mulino a martelli agisce come un setaccio per trattenere pezzi più grandi che non sono stati fresati. Corazze vengono fissati sulle pareti interne del mulino e hanno la funzione di proteggere il mulino dall’impatto violento dei pezzi batteria.

La parete frontale corazzata è incernierata e può essere facilmente aperto. Questa configurazione semplifica le operazioni di ispezione interna e manutenzione, come la sostituzione dei martelli o gli elementi della griglia.

La sollecitazione meccanica e chimica che agisce sulle varie parti del mulino a martelli durante il riciclo batteria piombo richiede una scelta appropriata del materiale di costruzione: inox è stato utilizzato per la realizzazione dei martelli, in quanto è in grado di resistere tensocorrosione. Inoltre, un adeguato ciclo di trattamenti termici assicura una maggiore resistenza all’impatto (resilienza) e durezza superficiale. L’albero motore è realizzato in acciaio temprato e progettato per resistere all’uso e affaticamento. Le piastre interne sono realizzate in acciaio inossidabile. L’albero è azionato da un motore elettrico e la trasmissione avviene tramite una cinghia e pulegge.

Il motore del mulino martello può essere attivato dal sistema di monitoraggio sviluppato su PC, sia in modo manuale e automatico. In particolare, nella modalità manuale avvio / arresto viene controllato dall’utente, mentre in modalità automatica start / stop sarà gestito dal software di controllo sviluppato su PLC. In entrambi i casi, lo scarpone è regolata tramite un soft-starter e la fornitura effettiva avverrà solo se il sezionatore posto sul bordo della macchina non è in posizione di servizio.

Il mulino a martelli per il piombo riciclo delle batterie comprende:

  • motore di attivazione
  • Sostenere rotore di martelli
  • cinghia di trasmissione
  • Corpo di materiale idoneo
  • Hammers in grado di schiacciare le batterie
  • Supporto cuscinetto di rotore

 

Schermo rotante per impianto di riciclaggio batteria al piombo


Lo schermo rotante nell’impianto riciclaggio delle batterie piombo separa le batterie fresate in base alle dimensioni dei pezzi.

 
Rotary Sieve for lead battery recycling plant: photo
 
 

Principio operativo

La schermata per l’impianto di riciclaggio batteria al piombo è costituito da un tamburo rotante, fissato su un telaio supportato, con quattro ruote che consentono la rotazione del tamburo attorno al proprio asse. Il materiale da setacciato entra un’estremità del tamburo rotante; il prodotto passa grazie all’effetto rotazione di una vite interna fissata al tamburo. Durante il passaggio attraverso il tamburo il materiale viene continuamente agitata per consentire la separazione della pasta dalle griglie e la plastica delle batterie. Questa operazione è supportata da getti d’acqua rilasciati dagli ugelli di due tubi inseriti nel tamburo rotante.

Il liquido, a base di acqua e pasta, cade per gravità attraverso lo schermo del tamburo, viene raccolto dalla tramoggia in basso e portato al seguente trattamento dell’impianto riciclaggio delle batterie piombo. Le parti più grandi della vagliatura sono scaricate dalla apertura all’estremità opposta del tamburo rotante.

La struttura dello schermo, che si realizza con barre di sezione triangolare ad una distanza di 0,8 mm, è molto importante per un setacciamento efficiente. Il materiale utilizzato ed una corretta progettazione meccanica del setaccio rotante per impianto di riciclaggio batteria piombo garantiscono un’elevata resistenza all’ossidazione e utilizzare e rendono la struttura solida ed affidabile. Il tamburo è ricoperta con una custodia di acciaio inossidabile che è stato progettato per proteggere l’ambiente ed il personale in prossimità di proiezione di frammenti e schizzi.

Il movimento rotante è azionato da un motore elettrico attraverso un sistema di ruote catena e pignone, mentre la velocità di rotazione è regolata da un inverter. Il motore può essere attivato tramite il sistema di monitoraggio sviluppato su PC, sia in modo manuale e automatico. In particolare, nella modalità manuale avvio / arresto viene controllato dall’utente, mentre in avvio / arresto automatico sarà gestito dal software di controllo sviluppato su PLC. In entrambi i casi l’inizio e la velocità viene regolata da un inverter e l’alimentazione reale sarà presente solo se il sezionatore posto a bordo macchina non è in posizione di servizio.

 
 
Sink & Float per il piombo impianto di riciclaggio delle batterie

Il Sink & galleggiante per il piombo impianto di riciclaggio batteria separa le griglie di piombo metallico delle batterie da frammenti più leggeri come pezzi di plastica.
 
 
Sink & Float for lead battery recycling: photo
 

 

Principio operativo

La separazione delle parti pesanti da quelli leggeri si basa sulla capacità di un flusso di acqua corrente ascensionale per mantenere le parti più leggere galleggianti, mentre le griglie di piombo più pesanti non sono trattenuti e cadono per gravità. Il flusso di acqua corrente ascensionale è ottenuta attraverso una pompa di circolazione che spinge l’acqua dal fondo del bacino galleggiante all’inizio mediante opportuni scomparti creati nello stesso bacino; una valvola limitatrice di pressione è montato in corrispondenza del bordo superiore della vasca per evitare il trabocco del bacino. Regolando l’intensità della corrente ascensionale flusso è possibile modificare la capacità di separazione di materiale con densità differenti.

Il Sink & a galleggiante per impianti di riciclaggio delle batterie piombo viene alimentato dall’alto tramite un trasportatore a vite. Le parti pesanti, come le griglie di piombo cadono verso il basso e sono raccolti da una vite di estrazione che li trasporta verso il seguente processo di riciclaggio batteria al piombo. Bacino galleggiante e la vite di estrazione sono realizzati in acciaio inossidabile e formano una singola macchina sostenuto da una struttura in acciaio al carbonio. La coclea è mosso da una testa cilindri di un motore trifase che può essere attivato tramite il sistema di monitoraggio sviluppato su PC in modo manuale o automatico o con due pulsanti (LOCAL / REMOTE e ON / OFF) presenti sul bordo della macchina . In particolare, nella modalità manuale avvio / arresto viene controllato dall’utente, mentre in avvio / arresto automatico sarà gestito dal software di controllo sviluppato su PLC. In entrambi i casi la fornitura effettiva avverrà solo se il sezionatore posto sul bordo della macchina non è in posizione di servizio.

 
 
Reattore di desolforazione per il piombo riciclaggio delle batterie

Il reattore di desolforazione, un reattore a serbatoio agitato, è parte della pianta desolforazione pasta nel processo piombo riciclaggio delle batterie con recupero di solfato di sodio anidro per cristallizzazione intermedio al sale di Glauber.
 
 
 
 

La reazione di desolforazione fondamentale del solfato di piombo in carbonato di piombo (reazione carbonatazione) attraverso l’aggiunta di carbonato di sodio avviene nel reattore di desolforazione in condizioni di pH e temperatura controllata.

Il reattore di desolforazione è composto da:

Un serbatoio cilindrico con asse verticale e fondo conico;
Un interna cilindrica, coassiale, guscio e tubo del riscaldatore, alimentato dal vapore in pressione;
Un albero di agitazione assiale sul quale sono montate palette di agitazione.

Tutte le parti che sono in contatto con gli elementi di reazione sono realizzati in acciaio inossidabile. Sulla copertina del reattore di desolforazione esistono lacune per l’alimentazione della pasta, per l’acqua in entrata e per il dosaggio controllato del carbonato di sodio, mentre sul fondo conico vi sono le uscite di scarico per il prelievo del carbonato di piombo.

Gli attacchi per l’entrata e l’uscita del liquido che alimenta il riscaldamento e per i sensori di processo (pH, temperatura e controllo di livello) si trovano sul lato del serbatoio. La base del serbatoio è sostenuto da un sistema di tre celle gravimetriche che consentono di conoscere la quantità di sospensione loaded in qualsiasi momento e, di conseguenza, per controllare la sua densità in qualsiasi momento, per ottenere un solido rapporto ottimale / liquido.

Per garantire una sospensione efficace ed omogeneo le palette di agitazione sono fissati sull’albero a gruppi di tre in tre diverse posizioni e avere un’inclinazione adatto per creare un flusso ascendente, mentre la velocità di rotazione dell’albero è controllata azionando l’inverter del motore elettrico.

Il motore del reattore di desolforazione per il piombo riciclo delle batterie può essere attivata tramite il sistema di monitoraggio sviluppato su PC, sia in modo manuale e automatico. Nella modalità manuale avvio / arresto viene controllato dall’utente, mentre in modalità automatica start / stop sarà gestito dal software di controllo sviluppato su PLC. In entrambi i casi la fornitura effettiva sarà presente solo se il sezionatore posto sul bordo della macchina non è in posizione di servizio.

 
Desolforazione di pasta batteria al piombo


Desolforazione idrometallurgico di pasta batteria al piombo è una reazione chimica a bassa temperatura (40-50 ° C) per mezzo del solfato di piombo (PbSO4) contenuto nella pasta che viene convertito in carbonato di piombo (PbCO3), secondo la seguente reazione:

PbSO4 + Na2CO3 PbCO3 + Na2SO4


La desolforazione di pasta da batteria piombo, integrato nel tradizionale piombo processo di riciclaggio batteria piro-metallurgico, ha diversi vantaggi:

  • minor consumo di energia, a causa della bassa temperatura di esercizio dei forni;
  • maggiore resa di piombo, a causa del minor contenuto di questo elemento nella scoria;
  • minore impatto ambientale, a causa del minor contenuto di anidride solforosa nella produzione di scarico e dei rifiuti inferiore;
  • basso consumo di materie prime, a causa della minore quantità di ferro nella carica e minore produzione di scorie;
  • più alto del ciclo di vita per i mattoni refrattari del forno.

Infatti, se il solfato di piombo della pasta batteria al piombo è desulphurated by-mezzo di un pretrattamento idrometallurgico, la temperatura del forno ridotta è di circa 1000 ° C, notevolmente inferiore 1360 ° C del processo tradizionale. Nel reattore di desolforazione la temperatura di calcinazione del carbonato di piombo, che viene convertito in PbO rilasciando CO2, è di circa 600-700 ° C. A temperature non molto elevate, l’ossido di piombo è ridotta al piombo metallico, reagire con monossido di carbonio nel forno, con cinetiche industrialmente accettabili. La scoria da forno contiene molto poco anidride solforosa e rifiuti prodotti, nel caso ipotetico di totale assenza di solfati preposti, non contiene solfuri e il suo contenuto di piombo è significativamente ridotta.

Un ulteriore vantaggio di desolforazione di pasta batteria al piombo è la produzione di grandi quantità di solfato di sodio (Na2SO4) che soddisfi i severi specifiche di mercato per il suo uso nell’industria della carta, sapone e vetro.

In alternativa, il processo STC può anche essere utilizzato per l’estrazione di solfato sodico direttamente come sale di Glauber, un prodotto di valore nell’industria cartaria.
analisi dei costi di desolforazione

STC ha creato un’analisi dettagliata dei costi per l’impianto di desolforazione di pasta da batteria per il piombo riciclaggio delle batterie.
Modifica i campi contrassegnati è possibile calcolare la vostra analisi costo personale.

skid nanofiltrazione per il piombo riciclaggio delle batterie


Il sistema di nanofiltrazione è parte del processo di cristallizzazione del solfato di sodio decaidrato (sale di Glauber) operante nell’unità desolforazione di impianti di riciclaggio batteria al piombo.

 
 
 
 
 
 
 

Il sistema di nanofiltrazione tratta le acque madri provenienti dalla cristallizzazione del sale decaidrato (liquido di alimentazione), che contengono ancora 5% di solfato di sodio in soluzione, e ri-introduce nel processo di cristallizzazione con una concentrazione superiore al 15% ( liquida concentrata). Il permeato (liquido diluito), invece, viene inviato al serbatoio di raccolta dell’acqua di processo dell’impianto di riciclo batteria al piombo.

La soluzione in entrata viene filtrata in un filtro a cartuccia meccanica per rimuovere particelle solide che potrebbero ostacolare le membrane di osmosi in tempi più brevi rispetto al periodo normale. Successivamente la soluzione entra nella pompa centrifuga a più stadi per la pressurizzazione. La pressurizzazione è necessario perché le membrane della nanofiltrazione devono alta pressione per poter avere permeato flussi corrispondenti a specifiche di progetto. La soluzione entra due membrane parallele prime e poi due navi situati in serie.

Ciascuna delle quattro navi produce una corrente permeato che viene raccolto in un unico bacino. I collegamenti per il concentrato ed il permeato si trovano davanti al pattino. Ogni vaso ha tre moduli a membrana di nanofiltrazione 8040 (8 pollici di diametro nominale di lunghezza 40 pollici) collegato in serie.

L’impianto è dotato di strumentazione analogica e digitale per il suo funzionamento. Il centralino è installato sul lato anteriore e controlla l’alimentazione elettrica e dei comandi tramite PLC.

L’impianto di nanofiltrazione del processo di riciclaggio delle batterie piombo opera ad una pressione massima di 50 bar: attrezzature a pressione ha caratteristiche inferiore ai limiti fissati dalla PED (Pressure Equipment Directive) e quindi fanno parte delle eccezioni dell’arte. 3 comma 3 della stessa direttiva.

 

ANALISI LCA DI UN PROCESSO INNOVATIVO PER IL RECUPERO E IL RICICLO DEI MATERIALI COSTITUENTI LE BATTERIE AL PIOMBO

La criticità ambientale dei processi attuali per il recupero e il riciclo dei materiali costituenti le batterie al piombo è all’origine di tutti gli sforzi innovativi che sono stati fatti per risolvere i vari problemi connessi soprattutto al riciclo delle paste elettroniche.
Il presente lavoro si inserisce all’interno di un progetto che si propone di sviluppare un nuovo processo di recupero basato su una tecnologia innovativa che avviene a ridotte temperature, altamente automatizzata, che seleziona i vari materiali e li tratta in maniera separata riciclandoli direttamente. Il progetto, dal titolo “Nuovo processo a basso impatto ambientale e a ridotto rischio operativo per il recupero e il riciclo dei materiali costituenti le batterie al Piombo”, prevede la collaborazione della società STC srl per lo sviluppo del prototipo, dell’Istituto di Fisiologia Clinica del CNR per un’indagine epidemiologica che valuti eventuali impatti sanitari connessi all’esposizione dei lavoratori alle diverse fasi di estrazione dei materiali dalle batterie, e di LCA‐lab SRL per lo studio dei potenziali impatti ambientali del processo.
Sono stati valutati e quantificati gli impatti ambientali e sulla salute umana sia del processo innovativo e sia di un impianto di tipo tradizionale così da confrontare i due sistemi e determinare i benefici dovuti all’applicazione della nuova tecnologia.
Per la valutazione delle performance ambientali e il confronto dei due sistemi oggetto di studio è stata applicata la metodologia LCA – Life Cycle Assessment – in conformità alle norme ISO 14040‐44:2006, facendo riferimento all’unità funzionale di 1 ton di batterie trattate. La fase di analisi e caratterizzazione degli impatti (LCIA) è stata condotta utilizzando il metodo CML 2 baseline 2000 v2.05, aggiornato con IPCC 2013, e il metodo IMPACT 2002+ v2.10, per lo specifico indicatore aggregato “Human Health”. Sono stati inoltre calcolati i consumi di risorse energetiche tramite il metodo CED v1.0 (Cumulative Energy Demand) e i consumi di risorsa idrica.
È risultato in maniera evidente che il sistema innovativo ha un impatto potenziale, per tutti gli indicatori considerati, nettamente inferiore rispetto a quello di tipo tradizionale. Ad esempio i valori di GWP100 sono inferiori del 93,28%, e si ha un risparmio sul consumo energetico totale di 15170,84 MJ (‐93,40%) su tutto il ciclo di vita. Questa differenza è data soprattutto da un maggior dispendio energetico (elettrico e termico) del sistema tradizionale, il quale ha anche necessità di introdurre una serie di materie prime vergini per rendere maggiormente puro il piombo in uscita dal recupero. Infine, dall’analisi di sensitività condotta confrontando il processo innovativo oggetto dello studio con processi analoghi di banca dati (rif. dataset Ecoinvent v2.2), il nuovo processo proposto si dimostra una soluzione ottima anche in relazione a benchmark europei.


altre lingue »