專利名稱：廢鉛芯延期體循環(huán)利用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種金屬回收利用方法，尤其適用于民爆行業(yè)中的鉛的回收利用。
技術(shù)背景
在民爆行業(yè)中，生產(chǎn)的毫秒延期電雷管大多數(shù)都是采用鉛芯延期體作為控制雷管 延期時(shí)間的延期元件。鉛芯延期體是在高純度的鉛管里裝延期藥后，經(jīng)過45道拉拔程序形 成的含藥細(xì)鉛管。然后再根據(jù)雷管延期時(shí)間的不同，切成不同長(zhǎng)度的延期體。將延期體壓 入雷管，就形成了許用毫秒延期電雷管。
鉛芯延期體在拉制、切斷、裝壓過程中都必然會(huì)產(chǎn)生廢品。并且隨著產(chǎn)量的增大， 廢品的總量會(huì)一年比一年多。以本公司為例，在嚴(yán)格控制質(zhì)量的情況下，2006年生產(chǎn)鉛芯延 期體1200萬發(fā)，產(chǎn)生廢鉛10噸；2007年生產(chǎn)鉛芯延期體1550萬發(fā)，產(chǎn)生廢鉛18噸；2008 年生產(chǎn)鉛芯延期體2300萬發(fā)，產(chǎn)生廢鉛20噸；三年時(shí)間共產(chǎn)生廢鉛48噸。而現(xiàn)在市場(chǎng)上 鉛的價(jià)格是2. 5萬元/噸，本公司3年就因?yàn)閺U品損失上百萬元。對(duì)于全國(guó)范圍內(nèi)的民爆 行業(yè)，那損失的金額更是巨大。
以往民爆行業(yè)對(duì)于產(chǎn)生廢鉛芯延期體，出于安全角度考慮，都是采取爆炸銷毀方 式，這樣不但不能回收利用，還會(huì)產(chǎn)生鉛煙和噪聲污染，在銷毀過程中還存在不安全的因素ο
為了響應(yīng)國(guó)務(wù)院“節(jié)能降耗”的要求，我公司對(duì)廢鉛芯延期體的利用做了大量實(shí)驗(yàn) 和研究
鉛芯延期體的主要材料是鉛管，而鉛管的主要成份是鉛。鉛是一種化學(xué)元素，是帶 藍(lán)色的銀白色重金屬，是一種有延伸性的主族金屬。熔點(diǎn)低只有327°C，硬度小，質(zhì)地柔軟， 抗張強(qiáng)度小，便于加工，鉛是最穩(wěn)定的化學(xué)元素，能重復(fù)使用。廢鉛芯延期體主要是含有延 期藥的細(xì)鉛管，要實(shí)現(xiàn)廢鉛芯延期體的循環(huán)利用就必須安全、可靠的除去鉛芯延期體中含 有的延期藥。而延期藥是一種由氧化劑和還原劑機(jī)械混合的易燃粉狀物質(zhì)。其發(fā)火溫度為 290°C，延期藥燃燒后能產(chǎn)生2000°C的高溫。要除去被壓緊在鉛管中的延期藥是一件非常危 險(xiǎn)、技術(shù)難度大、成本高的項(xiàng)目。延期藥本身不會(huì)發(fā)生爆炸，但在量多、封閉的情況下，容易 發(fā)生爆燃或爆炸。因此除去鉛芯延期體中的延期藥是解決鉛芯延期體循環(huán)利用的關(guān)鍵，也 是解決鉛芯延期體循環(huán)利用的難點(diǎn)。
3實(shí)驗(yàn)方案分析
我司科技人員根據(jù)鉛芯延期體、延期藥、鐵雜質(zhì)的理化性質(zhì)，以及延期藥燃燒、爆 炸的條件和特點(diǎn)，查閱大量參考資料，制定出三種實(shí)驗(yàn)方案。
方案一破碎熔煉法。先將廢鉛芯延期體用破碎機(jī)進(jìn)行破碎，然后將破碎后的延期 體用洗衣粉進(jìn)行蒸煮，去掉延期藥后，再用清水漂洗三次，去掉洗衣粉，烘干后再熔煉。該辦 法雖然可行，但費(fèi)時(shí)又費(fèi)力，成本高，經(jīng)濟(jì)價(jià)值不大，故而被淘汰。
方案二 浸泡熔煉法。將廢鉛芯延期體切成20-30mm的小段，用水浸泡15天，清 除延期藥，烘干后，放入熔鉛房熔化。該方法周期長(zhǎng)，一次熔化的量非常少。鉛芯延期體浸泡時(shí)，延期藥不能完全浸泡出來，烘干時(shí)延期藥也很不容易烘干，含水的鉛芯延期體放入鉛 鍋熔化，增強(qiáng)了鉛液和水飛濺的頻次和幅度。既不安全又非常耗時(shí)，工序多，操作復(fù)雜，效率 低。故而被淘汰。
方案三切段直接熔煉法。延期藥是一種由氧化劑和還原劑機(jī)械混合的易燃粉狀 物質(zhì)。本身不會(huì)發(fā)生爆炸，但在量多、封閉的情況下，容易發(fā)生爆燃或爆炸。因此除去鉛芯 延期體中的延期藥是解決廢鉛芯延期體循環(huán)利用的關(guān)鍵，也是解決廢鉛芯延期體循環(huán)利用 的難點(diǎn)。
我公司的工程技術(shù)人員在反復(fù)思考和論證后認(rèn)為延期藥本身只具有燃燒性能， 不具有爆炸性能，但在量多、封閉的情況下，由于燃燒后產(chǎn)生的熱量和氣體不能及時(shí)排出， 就可能導(dǎo)致延期藥爆燃或爆炸。但控制一定數(shù)量、在場(chǎng)地開闊的情況下延期藥就只會(huì)燃燒 不會(huì)爆炸。因此廢鉛芯延期體采取一定措施，控制一定量，是可以安全可靠的直接用熔化的 辦法清除其所含的延期藥。
而鉛的熔點(diǎn)327°C，延期藥的發(fā)火溫度為290°C，鐵的熔點(diǎn)1535°C。如果將鉛芯 延期體直接放進(jìn)熔化的鉛鍋中，由于鉛液的溫度至少有327°C以上，延期藥的發(fā)火溫度為 290°C，因此鉛芯延期體肯定會(huì)發(fā)火燃燒，延期藥燃燒后自動(dòng)除去了延期藥的危險(xiǎn)性，其殘 渣的比重比鉛液小，會(huì)浮于鉛液上面，可以除去。如果在廢鉛芯延期體中夾帶有肉眼看不見 的鐵屑雜質(zhì)，當(dāng)延期藥燃燒、廢鉛熔化后，因鐵屑的熔點(diǎn)為1535°C，鐵屑還成固體狀，便于清 除，這樣就保證了廢鉛芯延期體回收的純度。該方案成本低、操作方便、投入少、回收價(jià)值 高，但存在的主要問題是安全問題。
基于上述理論支持，我們確立了廢鉛芯延期體切段直接熔化的思路，但是由于是 開創(chuàng)性的工作，沒有參照，對(duì)于實(shí)際操作的步驟和參數(shù)，我們又只有依靠實(shí)驗(yàn)來確定，以確 保百分百的安全。
通過大量的實(shí)驗(yàn)(具體實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見附圖)，我們終于確定了安全高效的方法，如下 所述。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種安全的廢鉛芯延期體循環(huán)利用方法以彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)之 不足。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)方案廢鉛芯延期體循環(huán)利用方法，將廢鉛芯延期體切成 9mm-12mm的小段，投入鍋中，鍋中有已熔化的鉛液，鉛液的溫度保持在390°C -450°C ；按重 量比，投入的廢鉛芯延期體重量已熔化的鉛液重量為1 90-110。
本發(fā)明的效果在于本發(fā)明既保證了回收過程的安全，又做到了經(jīng)濟(jì)實(shí)用這一 循環(huán)利用技術(shù)經(jīng)過了一年多實(shí)踐，沒有發(fā)生廢鉛飛濺傷人事故，又沒有投入過多成本，此廢 鉛循環(huán)利用技術(shù)，在國(guó)內(nèi)民爆行業(yè)尚屬首創(chuàng)。解決了民爆行業(yè)多年來存在的技術(shù)難題，也是 我國(guó)民爆行業(yè)響應(yīng)國(guó)家節(jié)能減排，治理三廢的一個(gè)產(chǎn)品創(chuàng)新。
下面我們結(jié)合附圖，并通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述


圖1為試驗(yàn)2結(jié)果的情況表；
圖2為實(shí)驗(yàn)3結(jié)果的情況表；
圖3是實(shí)驗(yàn)4結(jié)果的情況表。
具體實(shí)施方式
首先檢查切鉛機(jī)、熔鉛裝置與安全防護(hù)裝置是否正常，預(yù)熱鉛鍋，將鉛鍋中IOOkg 鉛液熔化，并將溫度加熱到400°C。
然后將廢鉛芯延期體切成10毫米長(zhǎng)的段，并將廢鉛芯延期體分類、篩選，剔除含 泥沙、鐵屑、油脂等雜質(zhì)和含雨水的鉛芯延期體。，操作者穿好勞動(dòng)保護(hù)用品，將1公斤的廢 鉛，通過間接加入裝置(長(zhǎng)柄勺)緩慢地、勻速地將廢鉛輕輕倒入鉛鍋中，待火星完全熄滅 2分鐘后，用勺子輕輕攪拌。
當(dāng)鉛鍋中鉛液達(dá)到一定的量后，停止廢鉛的加入，鉛液到達(dá)相應(yīng)的溫度后，用勺子 輕輕撥開鉛液皮，除去鉛液中的鉛渣，盛一勺輕輕地、緩慢地倒進(jìn)模具中(勺子不能貼著鍋 底舀)。待模具冷卻后，取出鉛板或鉛錠并檢查其外觀和厚度，對(duì)外觀和厚度不合格的鉛板 應(yīng)重新熔煉或修復(fù)。
鉛液表面的雜質(zhì)和鍋底的鐵質(zhì)可以由漏勺等工具去除。
以上過程可重復(fù)操作，只要控制已熔化鉛液和加入的段狀廢鉛芯延期體之間的重 量比即可。
為了體現(xiàn)出本發(fā)明的創(chuàng)造性，我們將之前做的實(shí)驗(yàn)結(jié)果附后
下面結(jié)合具體試驗(yàn)，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說明。
實(shí)驗(yàn)1 將廢鉛芯延期體直接放進(jìn)熔鉛鍋中熔化
將廢鉛芯延期體IOKg倒入鉛鍋中，加熱40分鐘，使鉛芯熔化。當(dāng)加熱到20分鐘 時(shí)，溫度大約在280°C，有一根廢鉛芯延期體管發(fā)生了爆燃，隨即其他鉛芯延期體管也發(fā)生 了爆燃和輕爆，開始熔化的鉛液被爆轟波沖得滿地都是。采取同樣的辦法做了 10次實(shí)驗(yàn)， 均發(fā)生爆燃或輕爆，因此該辦法不可行。
實(shí)驗(yàn)2 將廢鉛芯延期體放進(jìn)事先已熔化盛有鉛液的鉛鍋中
將廢鉛芯延期體IOKg倒入事先已熔化盛有鉛液的鉛鍋中，使鉛芯熔化。當(dāng)IOKg 廢鉛芯延期體倒入鉛鍋中，隨即鉛芯延期體就發(fā)生了爆燃和輕爆，鉛延期體也隨即熔化，但 開始熔化的鉛液被爆轟波沖得滿地都是。采取同樣的辦法做了 10次實(shí)驗(yàn)，均發(fā)生爆燃或輕 爆，因此該辦法也不可行，但可以改進(jìn)。
結(jié)論結(jié)論從以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果，我們看出，前面9個(gè)實(shí)驗(yàn)都不能滿足安全要求不可 行，第10個(gè)實(shí)驗(yàn)不能完全滿足安全要求，而且一次加入量大少，實(shí)際生產(chǎn)中效率低下，要增 加設(shè)備和人員，還是不能滿足廢鉛回收的實(shí)際要求。
實(shí)驗(yàn)3 將廢鉛芯延期體切成100毫米、50毫米、10毫米的小段放進(jìn)預(yù)先已熔化鉛 液的鉛鍋中。
工程技術(shù)人員在總結(jié)前兩次試驗(yàn)辦法的基礎(chǔ)上，針對(duì)爆燃和輕爆逐步減少的趨 勢(shì)，根據(jù)延期藥的性質(zhì)和鉛芯延期體實(shí)際狀態(tài)，大家反復(fù)討論，集思廣益，確定了新的實(shí)驗(yàn) 辦法。就是將廢鉛芯延期體切成100毫米、50毫米、10毫米的小段將不同重量的廢鉛芯延 期體倒入預(yù)先已熔化盛有鉛液的鉛鍋中，使鉛芯熔化。
根據(jù)實(shí)驗(yàn)辦法3的第7-10次實(shí)驗(yàn)提供的結(jié)果表明廢鉛芯延期體采取在熔鉛鍋中 邊熔化、邊除去延期藥和其他雜質(zhì)是可行的、安全的，但還需進(jìn)一步試驗(yàn)，優(yōu)化試驗(yàn)數(shù)據(jù)，確 保廢鉛回收的絕對(duì)安全。
結(jié)論從以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果，我們看出，前面6個(gè)實(shí)驗(yàn)都不能滿足安全要求不可行，第 7-10個(gè)實(shí)驗(yàn)基本能滿足安全和生產(chǎn)的要求，不需要增加人員，第7次和8次試驗(yàn)結(jié)果較好， 但還需進(jìn)一步改進(jìn)。
實(shí)驗(yàn)4 將廢鉛芯延期體切成10毫米左右長(zhǎng)的小段，每次按IKg的量加入，反復(fù)再 做10次實(shí)驗(yàn)。
結(jié)論從以上試驗(yàn)結(jié)果表明只有一次出現(xiàn)火星濺出的情況，如果熔鉛鍋裝設(shè)了 安全防護(hù)裝置，個(gè)人配戴防火面罩，即使火星濺出，也不會(huì)傷及操作人員。因此該實(shí)驗(yàn)是成 功的、安全的，能夠滿足安全要求。
權(quán)利要求
1.廢鉛芯延期體循環(huán)利用方法，其特征是將廢鉛芯延期體切成9mm-12mm的小段，投 入鍋中，鍋中有已熔化的鉛液，鉛液的溫度保持在390°C-450°C;按重量比，投入的廢鉛芯延 期體重量已熔化的鉛液重量為1 90-110。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種金屬回收利用方法，尤其適用于民爆行業(yè)中的鉛的回收利用。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)方案廢鉛芯延期體循環(huán)利用方法，將廢鉛芯延期體切成9mm-12mm的小段，投入鍋中，鍋中有已熔化的鉛液，鉛液的溫度保持在390℃-450℃；按重量比，投入的廢鉛芯延期體重量已熔化的鉛液重量為1∶90-110。本發(fā)明的效果在于本發(fā)明既保證了回收過程的安全，又做到了經(jīng)濟(jì)實(shí)用這一循環(huán)利用技術(shù)經(jīng)過了一年多實(shí)踐，沒有發(fā)生廢鉛飛濺傷人事故，又沒有投入過多成本，此廢鉛循環(huán)利用技術(shù)，在國(guó)內(nèi)民爆行業(yè)尚屬首創(chuàng)。解決了民爆行業(yè)多年來存在的技術(shù)難題，也是我國(guó)民爆行業(yè)響應(yīng)國(guó)家節(jié)能減排，治理三廢的一個(gè)產(chǎn)品創(chuàng)新。
文檔編號(hào)C22B13/00GK102031376SQ201010513529
公開日2011年4月27日 申請(qǐng)日期2010年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月20日
發(fā)明者劉長(zhǎng)江, 曹彭木, 李樹斌, 江宗尚, 陳良友 申請(qǐng)人:四川省宜賓威力化工有限責(zé)任公司