專利名稱：含鉛裝置的處理系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種含鉛裝置(特別是例如鉛蓄電池)的處理系統(tǒng)和方法。
用于車輛和工業(yè)處理機(jī)器上的鉛蓄電池或鉛酸電池由于它們的可靠性和低價(jià)格而在多年來(lái)一直不可替代。
而且，鉛電池的回收非常吸引人，因?yàn)樗鼘⑹沟脴?gòu)成材料實(shí)際上能夠完全重新利用。
鉛的危害一直刺激人們進(jìn)行技術(shù)研究，以便能夠設(shè)計(jì)和構(gòu)成不斷發(fā)展的設(shè)備，這些設(shè)備涉及工作環(huán)境的衛(wèi)生和安全以及涉及環(huán)境保護(hù)和影響。
大部分處理和回收設(shè)備通常預(yù)計(jì)粗磨整個(gè)鉛電池，并隨后將所獲得的磨碎的產(chǎn)品分離成聚合部分，該聚合部分通常包括PVC和/或聚丙烯和隔離物；金屬部分，該金屬部分包括柵格和電極；包括所謂的“糊膏(pastel)”的部分，或者包含鉛和/或它的衍生物(例如特別是氧化鉛和硫化鉛)的混合物，其中有金屬鉛的細(xì)顆粒加上由磨機(jī)磨碎的其它電池部件。
多個(gè)當(dāng)前的設(shè)備具有第一分離級(jí)，該第一分離級(jí)能夠獲得高質(zhì)量的部分，即包含很少百分比的其它部分。
這對(duì)于回收設(shè)備的下游部分非常有利，特別是當(dāng)這些產(chǎn)品必須被出售以便被回收和/或轉(zhuǎn)變時(shí)。
在第一分離之后，所述設(shè)備預(yù)計(jì)使用另一分離器，用于分離在第一級(jí)中獲得的部分，以便分離各種類型的材料。
當(dāng)前處理廢舊電池的設(shè)備的一個(gè)缺點(diǎn)是，為了進(jìn)行分離，各個(gè)部分都必須被傳送至設(shè)備自身內(nèi)部，并供給到不同分離器，從而增加了回收設(shè)備自身的尺寸、成本以及復(fù)雜性。
另一缺點(diǎn)是，當(dāng)使用浮選分離器(流體靜力或流體動(dòng)力分離器)時(shí)，它們需要稠密流體來(lái)通過(guò)浮選而使例如聚合部分與金屬部分分離。
特別是，稠密流體具有預(yù)設(shè)的密度，并保持在浮選分離器中。
稠密流體涉及所述部分的浮選，或者(在任何情況下)具有小于稠密流體自身密度的密度的材料的浮選。
另一缺點(diǎn)是，用于部分分離的稠密流體的密度不能變化。
因此，可能使得具有更高比重的聚合材料或者粘在小金屬塊上的聚合材料可能不會(huì)浮起，因此引起分離問(wèn)題。
本發(fā)明的目的是獲得一種含鉛裝置的處理系統(tǒng)，該處理系統(tǒng)避免在流體動(dòng)力分離器內(nèi)部使用持久(enduring)的稠密流體。
另一目的是獲得一種含鉛裝置的處理系統(tǒng)，該處理系統(tǒng)緊湊并能夠很容易地輸送。
另一目的是能夠有一種含鉛裝置的處理系統(tǒng)，該處理系統(tǒng)也能夠進(jìn)行少量的處理。
另一目的是能夠有一種含鉛裝置的處理方法，該處理方法簡(jiǎn)單且在經(jīng)濟(jì)上有利。
本發(fā)明的這些目的通過(guò)在權(quán)利要求1和16中所述的含鉛裝置的處理系統(tǒng)和方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明的其它特征由隨后的權(quán)利要求來(lái)表示。
通過(guò)下面的示例和非限定說(shuō)明并參考附圖，將更清楚本發(fā)明的含鉛裝置的處理系統(tǒng)和方法的特征和優(yōu)點(diǎn)，附圖中

圖1是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的含鉛裝置的處理系統(tǒng)的局部剖右側(cè)示意圖。
參考附圖，圖中表示了含鉛裝置(例如特別是鉛蓄電池或鉛酸電池)的處理系統(tǒng)10。
所述系統(tǒng)10包括至少一個(gè)浮選分離器50，該浮選分離器50又包括用于分離具有不同密度的多個(gè)部分的稠密流體。
所述稠密流體包括鉛和/或它的衍生物的混合物，該混合物呈分散在水中的細(xì)小顆粒；或者換句話說(shuō)，所述稠密流體包括與水混合的糊膏。
換句話說(shuō)，在所述至少一個(gè)浮選分離器中使用的稠密流體并不是具有預(yù)設(shè)密度并永久性裝于該至少一個(gè)浮選分離器自身中的流體，而是具有可變密度并通過(guò)鉛電池的磨碎而順便獲得的稠密流體。
實(shí)際上，所述稠密流體通過(guò)使糊膏(鉛和/或它的衍生物，例如特別是氧化物和硫化物)以不同比例與水混合而獲得。
所述系統(tǒng)10優(yōu)選是包括泵25，以便改變與來(lái)自磨機(jī)19的磨碎的電池混合的水的量，所述處理和回收系統(tǒng)10優(yōu)選是裝備有該磨機(jī)19。
因此，優(yōu)選是通過(guò)改變所述泵25的流量，可以改變用于通過(guò)浮選來(lái)分離多個(gè)部分的所述稠密流體(糊膏和水)的密度。
這樣，有利的是，可以通過(guò)改變水流量來(lái)簡(jiǎn)單地改變所述稠密流體的密度，從而能夠分離不同密度的材料。
所述系統(tǒng)10還包括至少一個(gè)洗滌裝置16，用于至少一個(gè)固體部分。
優(yōu)選是，所述至少一個(gè)洗滌裝置16與所述至少一個(gè)浮選分離器50集成在一起。
優(yōu)選是，所述至少一個(gè)洗滌裝置16包括多個(gè)噴射器，這些噴射器能夠洗滌固體部分的鉛和/或它的衍生物(或者糊膏)，該固體部分從磨碎的含鉛裝置(電池)的混合物中分離出來(lái)。
優(yōu)選是，所述至少一個(gè)浮選分離器50包括導(dǎo)管17，該導(dǎo)管17裝備有至少一個(gè)上部和/或下部開(kāi)口18，用于分離至少一種固體部分，該固體部分密度分別小于或大于所述稠密流體。
換句話說(shuō)，可以從所述至少一個(gè)上部開(kāi)口18中分離至少一種聚合部分，同時(shí)可以從所述導(dǎo)管17的底部從所述至少一個(gè)下部開(kāi)口18中分離至少一種金屬部分。
優(yōu)選是，所述至少一個(gè)浮選分離器50包括柱形旋轉(zhuǎn)篩網(wǎng)15，用于過(guò)濾由洗滌裝置16洗滌的糊膏。
優(yōu)選是，所述至少一個(gè)旋轉(zhuǎn)篩網(wǎng)15相對(duì)于所述導(dǎo)管17更加在外側(cè)，而且優(yōu)選是它與導(dǎo)管17同軸布置。
所述篩網(wǎng)15確定了具有所述導(dǎo)管17的護(hù)套11。
所述至少一種聚合部分從所述導(dǎo)管17的所述至少一個(gè)上部開(kāi)口18溢出至所述護(hù)套11內(nèi)。
優(yōu)選是，所述至少一個(gè)洗滌裝置16布置在所述護(hù)套11中，特別是固定在所述導(dǎo)管17的外表面上。
換句話說(shuō)，根據(jù)本發(fā)明，所述至少一個(gè)浮選分離器50能夠分離和洗滌通過(guò)流體動(dòng)力分離的固體部分。
優(yōu)選是，所述系統(tǒng)10包括增密器23，其中，收集來(lái)自所述至少一個(gè)浮選分離器50的糊膏和洗滌水。
優(yōu)選是，所述系統(tǒng)10包括至少一個(gè)漏斗20，用于將來(lái)自所述至少一個(gè)浮選分離器50的糊膏和洗滌水傳送至所述增密器23內(nèi)。
在增密器23內(nèi)，糊膏慢慢下降(decant)，而清澈的水溢出至隔腔24(增密器23設(shè)有隔腔24)內(nèi)，它通過(guò)泵25而從該隔腔24供給到磨機(jī)和多個(gè)噴射器。
優(yōu)選是，所述泵25使得所述增密器23的隔腔24與所述磨機(jī)19和所述至少一個(gè)洗滌裝置16連接。
在所述增密器23底部的糊膏通過(guò)螺旋傳送器(screw)30而被取出，并收集在容器31中，所述系統(tǒng)10設(shè)有該容器31。
優(yōu)選是，所述系統(tǒng)10包括通過(guò)容器12而串聯(lián)連接的第一和第二浮選分離器50，該容器12在它們之間。
優(yōu)選是，所述系統(tǒng)10包括由馬達(dá)14驅(qū)動(dòng)的螺旋傳送器40，該螺旋傳送器40使得所述磨機(jī)19與所述第一浮選分離器50和所述容器12連接。
這有利地使得處理和回收系統(tǒng)10大大簡(jiǎn)化，而且減小了系統(tǒng)10自身的消耗和維護(hù)操作。
優(yōu)選是，所述磨機(jī)19鉸接在所述系統(tǒng)10的固定結(jié)構(gòu)上。
這樣，它能夠從垂直布置的工作位置通向基本水平傾斜的輸送位置(或者在任何情況下，該輸送位置都不可能垂直延伸)。
這樣，有利的是，所述系統(tǒng)10能夠很容易地定位在輸送裝置中，或者在任何情況下都可插入輸送裝置中。
因此，也可以將所述系統(tǒng)10自身直接輸送至所述鉛電池的收集和/或儲(chǔ)存位置，以便在不運(yùn)送這些鉛電池的情況下處理它們。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種處理多個(gè)含鉛裝置(例如特別是鉛蓄電池)的方法，所述方法包括步驟a)磨碎所述多個(gè)完整的含鉛裝置，優(yōu)選是以粗糙方式，從而獲得磨碎的物質(zhì)。
所述步驟a)包括步驟b)在磨碎過(guò)程中加水，從而生成含有大量固體部分的稠密流體。
優(yōu)選是，所述方法包括步驟c)通過(guò)浮選而從所述稠密流體中分離至少一種聚合部分。
通常，含鉛的所述裝置是鉛電池。
有利的是，所述方法包括步驟d)通過(guò)水來(lái)洗滌所述聚合部分。
優(yōu)選是，該方法包括步驟e)通過(guò)使所述至少一種聚合部分與糊膏分離，從而過(guò)濾或篩分所述至少一種聚合部分。
根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，所述步驟e)與所述d)同時(shí)發(fā)生，即所述方法優(yōu)選是預(yù)計(jì)通過(guò)水來(lái)同時(shí)洗滌和過(guò)濾所述聚合部分，從而使它與糊膏分離。
優(yōu)選是，所述步驟c)包括步驟f)通過(guò)改變?cè)诓襟Eb)中添加的水的流量來(lái)改變所述稠密流體的密度。
這能夠有利地分離具有小于所述稠密流體密度的密度的一種或多種部分。
根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，所述方法預(yù)計(jì)重復(fù)所述步驟c)，以便獲得合適水平的、相對(duì)于其余部分分離的固體部分。
根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，所述方法包括步驟g)機(jī)械分離較小的聚合部分，這些較小聚合部分保持粘在浸沒(méi)于所述稠密流體內(nèi)的金屬部分上。
根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，所述方法包括步驟h)優(yōu)選是通過(guò)篩網(wǎng)使得鉛和/或它的衍生物與在步驟b)中分離的塑料部分進(jìn)行機(jī)械分離。
根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，所述步驟c)包括步驟i)改變?cè)谒龀砻芰黧w中的水的量。
詳細(xì)的說(shuō)，收集和儲(chǔ)存的滿電和/或無(wú)電的電池與通過(guò)泵25供給的水一起被供給系統(tǒng)10的磨機(jī)19。
電池在磨機(jī)19中磨碎，且所形成的分散物通過(guò)螺旋傳送器40而送入第一浮選分離器50內(nèi)和容器12內(nèi)。
在第一浮選分離器50中和在容器12中有形成的稠密流體或者在水中的分散糊膏，它的密度能夠根據(jù)供給的水的量來(lái)調(diào)節(jié)，這使得浮起的聚合部分(聚丙烯、PVC、隔離物等)與沉向底部的金屬部分(柵格和電極)分離。
聚合部分從導(dǎo)管15(其上部有孔)溢出，并通過(guò)護(hù)套11；在所述護(hù)套11外部的旋轉(zhuǎn)篩網(wǎng)15上進(jìn)行糊膏的分離，且通過(guò)由噴射器16進(jìn)行的洗滌來(lái)進(jìn)行塑料部分的分離，直到粘附在聚合部分自身上的糊膏幾乎完全除去。
然后，糊膏經(jīng)過(guò)漏斗20，直到它到達(dá)增密器23。
清潔后的塑料排出至裝有水的容器39中，在該容器39中，PVC和隔離物到達(dá)底部，并通過(guò)螺旋傳送器27而被取出，并送向儲(chǔ)存容器33，同時(shí)，浮起的聚丙烯通過(guò)附加的螺旋傳送器26而被取出，并送向另一儲(chǔ)存容器34。
返回到容器12中，金屬部分(柵格和電極)通過(guò)取出器而被供給第二浮選分離器50中。
金屬部分供給第二浮選分離器50的所述導(dǎo)管17的底部，從該導(dǎo)管17，通過(guò)所述至少一個(gè)下部開(kāi)口18而由螺旋傳送器22收集它并將其送向儲(chǔ)存容器28，同時(shí)，由水推動(dòng)的聚合部分將通向篩網(wǎng)15上，且在該篩網(wǎng)15處，它們通過(guò)噴射器16被洗滌掉粘附的糊膏，并被傳送至儲(chǔ)存容器29。
在增密器23中，糊膏慢慢下降，而清澈的上層水被收集在增密器23的隔腔24中，然后通過(guò)泵25而從該隔腔供給到磨機(jī)19和噴射器16。
然后，增密的糊膏通過(guò)抽出通路(tapping chain)30而從底部被取出，并送向儲(chǔ)存容器31。
下面的幾個(gè)示例實(shí)例報(bào)告了通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的含鉛裝置的處理系統(tǒng)和方法來(lái)分離的部分的量和質(zhì)量。
實(shí)例1在使設(shè)備處于靜止?fàn)顟B(tài)后，供給3500kg電池，這些電池在大約一小時(shí)內(nèi)被磨碎，并供給到分離裝置。
水泵的流量為5m3/h。
在不同收集點(diǎn)處，在這些狀態(tài)下，回收情況如下1705kg的濕糊膏-2.12％的塑料含量910kg的金屬部分-1.26％的塑料含量220kg的聚丙烯-870mg/kg的Pb含量205kg的PVC和隔離物-2.03％的Pb含量。
實(shí)例2在使設(shè)備處于靜止?fàn)顟B(tài)后，供給3500kg電池，這些電池在大約一小時(shí)內(nèi)被磨碎，并供給到分離裝置。
水泵的流量為7m3/h。
在不同收集點(diǎn)處，在這些狀態(tài)下，回收情況如下1718kg的濕糊膏-2.31％的塑料含量925kg的金屬部分-1.28％的塑料含量200kg的聚丙烯-920mg/kg的Pb含量185kg的PVC和隔離物-2.14％的Pb含量。
有利的是，該新系統(tǒng)也適用于非常少量的生產(chǎn)，并能夠預(yù)裝配和輸送至電池的收集位置，很容易使用，而且減小了維護(hù)成本。
本發(fā)明能夠有與用于回收現(xiàn)有電池的最佳設(shè)備相同的分離效率，同時(shí)有利的是在一個(gè)分離部分和另外的分離部分之間沒(méi)有材料的其它運(yùn)動(dòng)。
在容器12中進(jìn)行的主分離利用稠密物質(zhì)，該稠密物質(zhì)選擇形成，且它的密度能夠通過(guò)調(diào)節(jié)供給其中的水的量來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)。
而且，通過(guò)馬達(dá)和通過(guò)供水泵來(lái)驅(qū)動(dòng)分離，因此相當(dāng)節(jié)省能量。
系統(tǒng)10很緊湊，并能夠預(yù)裝配和輸送，很容易使用。
而且，因?yàn)橄到y(tǒng)完全封閉，因此能夠很容易控制和防止排放(酸微粒和霧)。
因此，根據(jù)本發(fā)明的含鉛元件或裝置的處理系統(tǒng)和方法能夠?qū)崿F(xiàn)上述目的。
本發(fā)明的含鉛元件或裝置的處理系統(tǒng)和方法能夠設(shè)想進(jìn)行多種變化和改變，所有這些都有相同的發(fā)明思想。
而且實(shí)際上，所使用的材料以及它們的尺寸和成份能夠是根據(jù)技術(shù)需要的任意類型。
權(quán)利要求
1.一種含鉛裝置的處理系統(tǒng)(10)，該含鉛裝置例如特別是鉛蓄電池，所述系統(tǒng)(10)包括至少一個(gè)浮選分離器(50)，該浮選分離器又包括稠密流體，用于分離具有不同密度的多個(gè)部分，其特征在于所述稠密流體包括分散在水中的鉛和/或它的衍生物的混合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)(10)，其特征在于它包括泵(25)，以便改變與所述含鉛裝置混合的水的量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)(10)，其特征在于它包括至少一個(gè)洗滌裝置(16)，用于至少一種固體部分。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)(10)，其特征在于所述至少一個(gè)洗滌裝置(16)與所述至少一個(gè)浮選分離器(50)集成在一起。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的系統(tǒng)(10)，其特征在于所述至少一個(gè)洗滌裝置(16)包括多個(gè)噴射器，這些噴射器能夠從固體部分洗滌鉛和/或它的衍生物。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任意一個(gè)所述的系統(tǒng)(10)，其特征在于所述至少一個(gè)浮選分離器(50)包括至少一個(gè)旋轉(zhuǎn)篩網(wǎng)(15)，用于過(guò)濾從所述至少一個(gè)洗滌裝置(16)洗滌的鉛和/或它的衍生物。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)(10)，其特征在于所述至少一個(gè)旋轉(zhuǎn)篩網(wǎng)(15)布置在所述至少一個(gè)浮選分離器(50)內(nèi)部，特別是相對(duì)于所述至少一個(gè)洗滌裝置(16)位于外部。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任意一個(gè)所述的系統(tǒng)(10)，其特征在于它包括增密器(23)，來(lái)自所述至少一個(gè)浮選分離器(50)的洗滌水以及鉛和/或它的衍生物收集在該增密器(23)中。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任意一個(gè)所述的系統(tǒng)(10)，其特征在于它包括至少一個(gè)漏斗(20)，用于將來(lái)自所述至少一個(gè)浮選分離器(50)的洗滌水以及鉛和/或它的衍生物優(yōu)選地傳送至所述增密器(23)內(nèi)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的系統(tǒng)(10)，其特征在于所述增密器(23)包括隔腔(24)，清澈的水流回至該隔腔(24)中。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)(10)，其特征在于所述泵(25)使得所述增密器(23)的所述隔腔(24)與所述磨機(jī)(19)和所述洗滌裝置(16)連接。
12.根據(jù)權(quán)利要求8至11中任意一個(gè)所述的系統(tǒng)(10)，其特征在于它包括螺旋傳送器(30)和容器(31)，分別用于從所述增密器(23)中取出和收集糊膏。
13.根據(jù)權(quán)利要求1至12中任意一個(gè)所述的系統(tǒng)(10)，其特征在于它包括第一和第二浮選分離器(50)，它們通過(guò)容器(12)而相互串聯(lián)連接。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)(10)，其特征在于它包括由馬達(dá)(14)驅(qū)動(dòng)的螺旋傳送器(40)，該螺旋傳送器(40)使得所述磨機(jī)(19)與所述第一浮選分離器(50)和所述容器(12)連接。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)(10)，其特征在于所述磨機(jī)(19)鉸接在所述系統(tǒng)(10)的固定結(jié)構(gòu)上。
16.一種處理多個(gè)含鉛裝置的方法，該含鉛裝置例如特別是鉛蓄電池，所述方法包括步驟a)磨碎所述多個(gè)完整的含鉛裝置，從而獲得磨碎的物質(zhì)，其特征在于所述步驟a)包括步驟b)在磨碎過(guò)程中加水，從而確定含有大量固體部分的稠密流體。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于它包括步驟c)通過(guò)浮選而從所述稠密流體中分離至少一種聚合部分。
18.根據(jù)權(quán)利要求16或17所述的方法，其特征在于它包括步驟d)通過(guò)水來(lái)洗滌所述至少一種聚合部分。
19.根據(jù)權(quán)利要求16至18中任意一個(gè)所述的方法，其特征在于它包括步驟e)過(guò)濾或篩分所述至少一種聚合部分，從而使它與鉛和/或它的衍生物分離。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于所述步驟e)與所述d)同時(shí)發(fā)生。
21.根據(jù)權(quán)利要求17至20中任意一個(gè)所述的方法，其特征在于所述步驟c)包括步驟f)通過(guò)改變?cè)诓襟Eb)中添加的水的流量來(lái)改變所述稠密流體的密度。
22.根據(jù)權(quán)利要求17至21中任意一個(gè)所述的方法，其特征在于它重復(fù)所述步驟c)，以便相對(duì)于剩余部分獲得理想程度的固體部分分離物。
23.根據(jù)權(quán)利要求16至22中任意一個(gè)所述的方法，其特征在于它包括步驟g)機(jī)械分離較小的聚合部分，這些較小聚合部分保持粘在浸沒(méi)于所述稠密流體內(nèi)的金屬部分上。
24.根據(jù)權(quán)利要求16至23中任意一個(gè)所述的方法，其特征在于它包括步驟h)通過(guò)篩網(wǎng)使得鉛和/或它的衍生物與在步驟b)中分離的塑料部分進(jìn)行分離。
25.根據(jù)權(quán)利要求17至24中任意一個(gè)所述的方法，其特征在于所述步驟c)包括步驟i)改變?cè)谒龀砻芰黧w中的水的量。
全文摘要
一種含鉛裝置的處理系統(tǒng)(10)(該含鉛裝置例如特別是鉛蓄電池)包括至少一個(gè)浮選分離器(50)，該浮選分離器又包括用于分離具有不同密度的多個(gè)部分的稠密流體。稠密流體包括分散在水中的鉛和/或它的衍生物的混合物。一種處理多個(gè)含鉛裝置的方法(該含鉛裝置例如特別是鉛蓄電池)包括步驟a)磨碎所述多個(gè)完整的含鉛裝置，從而獲得磨碎的物質(zhì)。步驟a)包括步驟b)在磨碎過(guò)程中加水，從而確定含有大量固體部分的稠密流體。
文檔編號(hào)B09B5/00GK1941496SQ20061014130
公開(kāi)日2007年4月4日 申請(qǐng)日期2006年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月28日
發(fā)明者G·皮佐科里 申請(qǐng)人:恩吉泰克技術(shù)股份公司