一种废旧电池封装材料中金属铅的去除工艺制造技术

本发明专利技术涉及废旧电池材料回收，具体的，涉及一种废旧电池封装材料中金属铅的去除工艺，包括：(1)收集废旧电池的封装材料并破碎成粉末；(2)酸性溶液浸泡，过滤，向滤渣中混入表面活性剂，加入球磨机中研磨；(3)再次酸性溶液中浸泡，过滤，水洗，烘干；(4)将烘干后的滤渣投入造粒机中，经熔融、挤出、冷却后切粒得到封装材料回用料成品；本发明专利技术采用溶液浸取，研磨提出相结合的方式，避免了使用温水冲淋的方式去除金属铅造成的水资源的浪费；有效的降低了封装材料回用料中金属铅的含量，彻底杜绝了现有技术中废旧电池封装材料回用料使用时金属铅的存在造成的电池不间断放电的现象。

【技术实现步骤摘要】
一种废旧电池封装材料中金属铅的去除工艺
本专利技术涉及废旧电池材料回收，具体的，涉及一种废旧电池封装材料中金属铅的去除工艺。
技术介绍
目前汽车、电动自行车使用的蓄电池主要为铅酸蓄电池，其成本低廉、制造工艺简单，在电动自行车市场占主导地位，2011年，全国铅酸蓄电池的产量已经达到2.4亿千伏安时。汽车、电动自行车的铅酸蓄电池的使用寿命为一年半到两年的时间，尽管生产时严格按照工艺流程控制质量，可半年后很多电池都会老化从而缩短其使用寿命。废旧的汽车、电动自行车铅酸蓄电池逐年增加，总量巨大，对环境造成了很大的影响。为了科学规范的回收废弃的铅酸蓄电池，国家已经成立了专门的回收市场，铅酸蓄电池的回收包括铅的回收，外壳的回收再利用，酸液的分离等步骤。铅酸蓄电池的外壳以PP为主，所以PP外壳的回收再利用技术的发展，不但为电动自行车铅酸蓄电池行业长期发展提供保障，更是节约原料和资源二次利用的可持续发展的要求。现有技术中的回收方法都是简单的破碎，再加入部分助剂进行再生，而破碎后的外壳料中含有少量的铅元素等金属离子，导致制备后的铅酸蓄电池存在不间断放电现象，使得铅酸蓄电池的使用寿命缩短。本专利技术的申请人在申请号为“CN201510181654.3”、专利名为“废旧汽车、电动车铅酸电池外壳微铅再次分离工艺”中公开了一种提高废旧电池封装材料中微量铅的分离工艺，该工艺有效的实现了再生料中金属铅的含量的降低，防止其中残留的铅元素影响铅酸蓄电池的正常工作。其关键要点在于“变温冲淋沉淀”技术，在去除铅的过程中需要耗费大量的水，造成水资源的大量浪费。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种废旧电池封装材料中金属铅的去除工艺，在确保金属铅含量的有效降低的同时，降低处理成本，同时避免污染环境。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：一种废旧电池封装材料中金属铅的去除工艺，包括以下步骤：(1)收集废旧电池的封装材料并破碎成粉末；(2)将封装材料粉末浸没到酸性溶液中浸泡3-5h，浸泡过程中每隔20min搅拌10min；过滤，向滤渣中混入0.01-0.2倍重量的表面活性剂，搅拌均匀，然后加入球磨机中研磨；(3)将球磨后的滤渣再次浸没到酸性溶液中浸泡3-5h，过滤，水洗2-3次，烘干；(4)将烘干后的滤渣投入造粒机中，经熔融、挤出、冷却后切粒得到封装材料回用料成品；其中，熔融物的拉条冷却水的pH为8.5-9。为了便于操作和提高处理效率，本专利技术首先将收集到的废旧电池的封装材料进行破碎，破碎工艺为所属领域的常规方法，本专利技术对此没有特殊要求，破碎后，将碎末过200目筛。将封装材料粉末浸没到酸性溶液中浸泡3-5h，此过程中，封装材料粉末中的PbSO4和PbO2迅速的溶解到酸性溶液中，为了提高浸泡的效率，可以选择在浸泡过程中每隔一段时间进行搅拌，然后进行过滤，并将滤渣与表面活性剂进行混合，进入球磨机研磨，研磨使得封装材料粉末被研磨开，以便内层中含有的PbSO4和PbO2裸露出来，然后再次进行浸泡去除。通过上述操作，将封装材料中的铅元素等重金属元素去除，避免回用到封装材料后发生不间断放电的现象，缩短铅酸蓄电池的使用寿命。本专利技术中酸性溶液的目的在于溶解封装材料粉末中含铅化合物，本专利技术对所述酸性溶液的种类没有特殊的要求，可以为所属领域技术人员所常知的，例如，所述酸源可以为无机酸和/或有机酸，所述无机酸可以为盐酸、硝酸、硫酸、硼酸、高氯酸、硫氰酸、亚硫酸、磷酸、亚磷酸、次氯酸等中的至少一种；所述有机酸可以为甲酸、乙酸、苯甲酸、苯磺酸等中的至少一种。所述的酸性溶液的用量需要确保封装材料粉末能完全浸没在其中，本专利技术中所述的封装材料粉末与酸性溶液的体积比为1：(1.5-3)。，进一步的，为了提高浸泡的效率，所述的封装材料粉末浸取过程中保持酸性溶液温度为70-90℃。通过添加表面活性剂，降低封装材料粉末的表面自由能，在研磨过程中促使PbSO4和PbO2析出至表层便于下一步的溶解析出，本专利技术所述表面活性剂为非离子表面活性剂。进一步优选的，所述非离子表面活性剂为酯型表面活性剂、醚型表面活性剂、胺型表面活性剂、酰胺型表面活性剂及酯醚型表面活性剂中的至少一种。具体如下：酯型表面活性剂可以为山梨糖醇酐脂肪酸酯及聚氧乙烯脂肪酸酯等中的至少一种。醚型表面活性剂可以为聚氧乙烯烷基醇醚和聚氧乙烯烷基苯酚醚等中的至少一种。胺表面活性剂可以为聚氧乙烯脂肪胺等。酰胺表面活性剂可以为如聚氧乙烯酰胺等。酯醚表面活性剂可以为山梨糖醇酐脂肪酸酯聚氧乙烯醚型(吐温型)等。优选山梨糖醇酐脂肪酸酯、聚氧乙烯脂肪酸酯、聚氧乙烯脂肪胺、聚氧乙烯酰胺或聚氧乙烯醚，更加优选聚氧乙烯脂肪胺、聚氧乙烯酰胺或聚氧乙烯醚。其中所述的脂肪酸酯、脂肪胺中的脂肪是指C2-C4的直链烃。烷基醇醚、烷基苯酚醚中的烷基为C2-C4的直链烃。通过上述处理操作，将废旧电池封装材料中含有的大部分微量金属元素去除，然后通过造粒机造粒，便于后续投料使用，本专利技术中，所述的造粒机为双螺杆挤出机，具体的，可以选用南京杰亚装备有限公司制造的SHJ-20型同向平行双螺杆挤出机，螺杆转速为50-80r/min，所述双螺杆挤出机各区温度为：一区：150-152℃、二区：155-157℃、三区：158-160℃、四区：163-165℃、五区：163-165℃、六区：165-167℃。经过熔融混合重新造粒得到的颗粒状封装材料回用料，在拉条冷却时，可以通过冷却水对外表含有的极低量的重金属元素进行浸取提出，拉条冷却水的pH为8.5-9，通过该碱性的冷却水进一步的对熔融物中的微量金属进行浸取，进一步的降低微量金属的含量。本专利技术具有以下技术效果：1、本专利技术所述的金属铅的去除工艺，采用溶液浸取，研磨提出相结合的方式，避免了使用温水冲淋的方式去除金属铅造成的水资源的浪费；2、本专利技术提出的废旧电池封装材料中金属铅的去除工艺，有效的降低了封装材料回用料中金属铅的含量，彻底杜绝了现有技术中废旧电池封装材料回用料使用时金属铅的存在造成的电池不间断放电的现象，极大的提高了铅酸蓄电池的使用寿命和电量。具体实施方式为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐明本专利技术。实施例1一种废旧电池封装材料中金属铅的去除工艺：(1)收集废旧电池的封装材料并破碎成粉末，将碎末过200目筛；(2)将封装材料粉末浸没到盐酸溶液中浸泡4h，保持盐酸溶液温度为80℃，封装材料粉末与盐酸溶液的体积比为1：2，浸泡过程中每隔20min搅拌10min；过滤，向滤渣中混入0.1倍重量的山梨糖醇酐脂肪酸酯，搅拌均匀，然后加入球磨机中研磨；(3)将球磨后的滤渣再次浸没到盐酸溶液中浸泡4h，所述封装材料粉末与盐酸溶液的体积比为1：2，保持盐酸溶液温度为8℃，过滤，水洗2次，烘干；(4)将烘干后的滤渣投入双螺杆挤出机中，螺杆转速为70r/min，所述造粒机各区温度为：一区：152℃、二区：156℃、三区：159℃、四区：164℃、五区：164℃、六区：166℃，经熔融、挤出、冷却后切粒得到封装材料回用料成品；其中，熔融物的拉条冷却水的pH为8.6。实施例2一种废旧电池封装材料中金属铅的去除工艺：(1)收集废旧电池的封装材料并破碎成粉末，将碎末过200目筛；(2)将本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种废旧电池封装材料中金属铅的去除工艺，其特征在于：包括以下步骤：(1)收集废旧电池的封装材料并破碎成粉末；(2)将封装材料粉末浸没到酸性溶液中浸泡3‑5h，浸泡过程中每隔20min搅拌10min；过滤，向滤渣中混入0.01‑0.2倍重量的表面活性剂，搅拌均匀，然后加入球磨机中研磨；(3)将球磨后的滤渣再次浸没到酸性溶液中浸泡3‑5h，过滤，水洗2‑3次，烘干；(4)将烘干后的滤渣投入造粒机中，经熔融、挤出、冷却后切粒得到封装材料回用料成品；其中，熔融物的拉条冷却水的pH为8.5‑9。

【技术特征摘要】
1.一种废旧电池封装材料中金属铅的去除工艺，其特征在于：包括以下步骤：(1)收集废旧电池的封装材料并破碎成粉末；(2)将封装材料粉末浸没到酸性溶液中浸泡3-5h，浸泡过程中每隔20min搅拌10min；过滤，向滤渣中混入0.01-0.2倍重量的表面活性剂，搅拌均匀，然后加入球磨机中研磨；(3)将球磨后的滤渣再次浸没到酸性溶液中浸泡3-5h，过滤，水洗2-3次，烘干；(4)将烘干后的滤渣投入造粒机中，经熔融、挤出、冷却后切粒得到封装材料回用料成品；其中，熔融物的拉条冷却水的pH为8.5-9。2.根据权利要求1所述的废旧电池封装材料中金属铅的去除工艺，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：独文俊，刘瑾，李真，王献彪，张峰君，胡先海，程从亮，徐永飞，何德苗，
申请(专利权)人：界首市双特新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34