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蓄電池是一種將電能轉(zhuǎn)換為化學能儲存起來,用電時再將化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N直流電源體,由正極、負極、電解質(zhì)、隔膜和容器5個主要部分組成,通---化還原反應進行能量轉(zhuǎn)換,可以再充電和反復使用。由于在成本、穩(wěn)定性、安全性、循環(huán)利用價值等方---有---優(yōu)勢,鉛蓄電池成為了歷史久、應用范圍廣、使用量---的一類蓄電池,目前廣泛應于交通運輸、通訊、電力、鐵路、礦山、港口、---、計算機、科研等-領域,在未來相當長一段時間內(nèi)也仍將是蓄電池市場的主力產(chǎn)品。
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我國是---大的鉛蓄電池生產(chǎn)國和消費國,2016年規(guī)模以上企業(yè)鉛蓄電池產(chǎn)量約20513萬千伏安時,居市場,占---總產(chǎn)量的比重超過40%。通過近幾年的環(huán)境保護整頓,我國鉛蓄電池生產(chǎn)企業(yè)數(shù)已經(jīng)由原來的近2000家,銳減至400家左右。目前,我國鉛蓄電池生產(chǎn)企業(yè)主要集中在浙江、江蘇、廣東、山東等四個省份,上述四省鉛蓄電池產(chǎn)量約占到---總量的50%。浙江---興縣匯聚了超威動力控股有限公司、天能動力國際有限公司等---大型---。此外,河北、天津、湖北、福建等省市也分布有一些較大型的企業(yè)。
二、回收利用環(huán)境和經(jīng)濟效益
鉛蓄電池平均使用壽命為2年左右。隨著汽車、電動自行車和儲能等領域?qū)︺U蓄電池市場需求的持續(xù)增長,鉛蓄電池報廢量也隨之逐年增長。據(jù)有關行業(yè)協(xié)會-,2016年我國廢鉛蓄電池產(chǎn)生量約為350萬噸。
廢鉛蓄電池回收利用主要是回收其中的鉛資源,包括板柵再熔煉和鉛膏冶煉,其中鉛膏冶煉是廢鉛蓄電池處理的難點。鉛膏約占廢鉛蓄電池總重量的48~50%,其中---鉛占60%、---占28%、一氧化鉛占9%。鉛膏冶煉工藝可以分為火法冶煉和濕法冶煉兩大類,火法冶煉是目前的主流工藝,約占90%,但火法冶煉的鉛回收率相對較低,僅為90~95%,同時易產(chǎn)生含鉛粉塵污染,---是pm2.5以下含鉛粉塵;濕法冶煉被認為是下一代的清潔工藝,部分發(fā)達---已開始工業(yè)化實驗,鉛回收率可達95~98%。
一火法冶煉
火法冶煉一般是將鉛膏置于熔爐中,在超過1000℃條件下將鉛膏熔化。如果使用焦炭或者煤作為燃料,會產(chǎn)生大量的---、含鉛粉塵和---。我國典型的火法冶煉工藝如下:
1.直接用鉛膏冶煉再生鉛
主要冶煉工藝流程為:破碎***分選***鉛膏***脫硫轉(zhuǎn)化***密閉回轉(zhuǎn)短窯富氧燃燒冶煉等。目前,---大型企業(yè)江蘇新春興再生資源有限責任公司、湖北金洋冶金股份有限公司采用該工藝。
2.---鉛-鉛膏混煉
主要工藝特點為:利用原生鉛冶煉設施,采用---鉛與鉛膏中---、---鉛進行高溫氧化反應生成---和一氧化鉛,將一氧化鉛用液化氣還原為粗鉛。該技術能實現(xiàn)鉛精礦與鉛膏的混合熔煉,產(chǎn)生的煙氣可制酸,省去了鉛膏脫硫工序,具有工藝流程短、建設和運行成本低、氧利用率高、脫硫率---優(yōu)點。該技術適用于鉛精礦與鉛膏等二次物料的混合熔煉,不適用于單獨處理鉛膏。目前,河南豫光金鉛集團有限責任公司采用該工藝。
二濕法冶煉
濕法冶煉將火法冶煉回收鉛膏過程轉(zhuǎn)移到液相中,利用化學方法對鉛膏進行處理,以克服火法冶煉的高能耗、高鉛揮發(fā)損失、高污染等缺陷,具有生產(chǎn)純金屬、產(chǎn)品輸出量大和排放量少等優(yōu)點。在環(huán)境保護要求日益嚴格的情況下,濕法冶煉工藝在廢鉛蓄電池處理領域受到越來越多的重視。
濕法冶煉工藝研究經(jīng)歷了鉛膏回收金屬鉛、鉛膏回收氧化鉛2個發(fā)展階段。其中,鉛膏回收金屬鉛技術延續(xù)了火法冶煉的思路,是---外學者研究的主要方向;鉛膏回收氧化鉛技術是近年來開發(fā)的鉛回收新思路,它依據(jù)鉛蓄電池生產(chǎn)企業(yè)對氧化鉛的需要,直接將鉛膏通過化學反應轉(zhuǎn)化成氧化鉛。
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