廢舊蓄電池中再生鉛資源的回收利用

　　鉛作為主要的金屬原材料，被廣泛應用于國民經濟的許多方面，鉛工業作為資源和能源高消耗的傳統產業，是以不可再生的自然資源為代價的。雖然我國鉛儲量居世界前列，但過度開采及勘察的滯后，鉛礦資源短缺現象日益嚴重，資源的安全保障問題已成為急需考慮和解決的間題。
　　蓄電池用鉛量占鉛總消耗量的75%以上，蓄電池行業發展成為帶動鉛消耗的主要因素，其報廢鉛酸蓄電池的增加量也將隨著蓄電池用量的增加而相應的增加。目前，我國每年報廢蓄電池量已達150萬t以上，我國鉛酸蓄電池總質量的60%～64％為鉛，報廢鉛酸蓄電池中鉛的資源為100萬t左右，發展再生鉛工業前景廣闊。由于我國再生鉛工業產量和技術與發達國家相比差距很大，因此，加快再生鉛資源綜合利用工程技術的開發和建設是十分必要和迫切的。
1國內鉛回收工業的現狀及存在的問題
　　我國再生鉛工業從20世紀50年代起步，在近十年來取得了顯著進展，2011年底再生鉛產能為559.26萬t，產量135萬t，已初步形成獨立產業；但從總體水平看，再生鉛企業數量多、規模小、技術落后、耗能高、鉛回收率低、污染嚴重、金屬回收率和綜合利用率低。全國有近300家廢鉛蓄電池再生鉛廠，單套裝置生產能力從幾十噸到上千噸不等，萬噸以上的僅12家。小企業工藝上主要采用傳統的小反射爐、鼓風爐和沖天爐等熔煉工藝，板柵和鉛泥一起混煉，基本上未經預處理工藝；有些企業甚至采用原始的土窯土爐冶煉，廢酸和煙氣的無組織排放使鉛和SO2對環境的污染嚴重。有資料表明[1]，再生鉛和原生鉛比較，在能耗、水耗、廢物排放及環境保護方面具有較大的優勢；每生產1t再生鉛節能659kg標煤、節水235m3、減少固體廢物排放128t、少減排SO2 0.03t，因而生產成本較低，據測算，再生鉛生產成本比原生鉛低38%。
　　隨著中國經濟高速發展，其中汽車、通信、電力、交通和計算機等行業成為中國高成長的行業，這些行業的發展帶動了鉛酸蓄電池工業發展，鉛的需求量在以后幾年內仍將以較快的速度增長。鉛酸電池行業對鉛的需求2011年是300萬t，預計到2015年將增加到506萬t。
　　再生鉛的生產主要回收利用廢蓄電池，我國再生鉛資源量十分龐大，且在逐年增加。2011年我國鉛酸蓄電池產量已達14230萬kVA?h，消耗鉛300萬t；預計到2015年鉛酸蓄電池產量可達24000萬kVA?h，消耗鉛300萬t，報廢的鉛酸蓄電池也會相應增加。我國鉛酸蓄電池總質量的60%～64%為鉛，按照《十二五再生有色金屬產業發展計劃》，2015年再生鉛產量將由2011年的135萬t提高到250萬t[2]，因此，再生鉛產業發展潛力巨大。
2鉛回收的工藝技術
　　再生鉛資源主要是廢蓄電池，在西方發達國家廢蓄電池有三個主要回收途徑：一是蓄電池制造商負責通過其零售網絡組織回收；二是依照政府法規批準的專門收集鉛酸電池和含鉛廢物回收的強制聯盟和專業的回收公司收集廢電池、雜鉛，再交給再生鉛廠；三是經批準，再生鉛廠建立了特定的廢鉛蓄電池回收清除公司。因此發達國家廢蓄電池的回收率基本達到100％。
　　相比之下，我國廢鉛蓄電池回收工作雖然渠道不少，但總的來說還處于一種無序狀態。從事廢鉛蓄電池回收的有供銷系統、蓄電池制造企業（及其銷售網）、物資部門的金屬回收公司、再生鉛廠的采購隊伍、個體專業戶等。國內目前還沒有一套廢雜鉛回收管理的法規，尚未建立專業性廢雜鉛回收的全國性回收網絡，整個回收工作處于分散經營狀態；廢蓄電池、廢雜鉛的回收率不到85%。
　　我國的再生鉛工業由于生產規模小，技術水平低，絕大部分廠家采用小型反射爐、水套爐冶煉和土爐土窯冶煉；而發達國家采用MA、CX等機械破碎系統分選，對含硫鉛膏進行脫硫等預處理技術，再分別采用火法、濕法、干濕聯合法工藝回收鉛及其它有價物質，總處理廢蓄電池能力達到幾百萬噸。
2.1預處理工藝的選擇
　　再生鉛預處理，其目的是將蓄電池中的硬鉛物料、鉛膏物料和有機物完全分離出來。國內大多數再生鉛廠仍采用人工分解的方法，勞動強度大，生產效率低，作業環境差；目前蓄電池全自動預處理技術主要有美國和意大利，我國有多家公司引進了美國MA公司工藝技術，但該套系統屬20世紀八九十年代的產品，存在產物分離不徹底、各物料相互夾雜、不便于下道工序作業的缺點，其次該系統年處理能力只有3萬～5萬t，僅適合較小規模投入使用，不宜擴大規模生產。
　　意大利安吉泰克公司是專門從事再生鉛生產工藝技術設備開發與生產的專業公司，該公司研發的產品90%以上出口，其中CX廢舊電池集成系統世界領先，每年該設備可處理幾百萬噸的廢舊蓄電池[3]。CX集成系統設備性能穩定，工藝設計合理，自動化水平高，能耗低，環境效益好，技術不斷改進，始終保持著世界領先水平。　　該技術的特點：①處理能力大，選擇余地大。其處理能力為5～60t/h不等，根據客戶要求選擇而定，特別適合于大型再生鉛廠。②自動化水平高。該系統破碎、分選系統集中配置，占地面積小，操作自動化程度高，特別適合大規模處理；③環保水平高。該系統采用歐美環保標準設計，車間和環境衛生設施自然配套，環保效果好；④分離效果好，回收率高。該系統能有效地將帶殼的廢蓄電池擊碎至小于20mm的粒度后排出，因而分離徹底，鉛的回收率也大大提高，可達到99.5％。
2.2熔煉工藝的選擇
　　目前，熔煉工藝國內具有先進的富氧底吹煉鉛技術。該技術能耗低、環境條件好。在富氧底吹爐煉鉛技術的基礎上，同時對硫進行回收制酸，可避免污染環境。
3工藝簡介
　　廢蓄電池運到蓄電池倉庫堆存，經分類后，由鏟車運往破碎分離工序，用多瓣抓斗行車抓到地倉內，再從地倉內抓到膠帶輸送機上的加料斗，帶殼的廢舊蓄電池由膠帶輸送機將其提升至錘式破碎機的加料斗。廢舊蓄電池在其輸送過程中要經過一穿孔機，它將蓄電池殼體擊穿，電池中的電解質流出，流入到儲槽；破碎后的蓄電池輸送過程中伴隨的廢電池液由安裝于輸送機下方的廢液接受槽接受后流入儲槽。儲槽中的廢電解液儲槽用泵輸送往污水處理站進行處理。

圖1廢舊蓄電池中再生鉛工藝流程示意圖
　　回收工藝流程詳見圖1。破碎機采用“鉤型重錘式結構”，能有效地將帶殼的廢舊蓄電池擊碎至小于20mm的粒度后排出，經一臺水平螺旋輸送機連續送往水力分選箱，通過高速高壓水泵的供水壓力以及由于碎料本身各組分的密度差別，使密度大的重質部分（即金屬粒子）沉入分級箱底部，由一臺螺旋機取走，經洗滌后合格的金屬粒子由叉車送往鉛合金車間，在添加適量的銻粉后生產出鉛銻合金，生產過程中產出的浮渣送往富氧底吹爐系統進行處理。
4建議
　　綜合利用鉛廢料，用再生鉛代替原生鉛，降低能源消耗和原生資源消耗。加快再生鉛行業的技術改造、兼并重組，擴大生產規模，采用先進的工藝技術和裝備，嚴格執行再生鉛行業準入條件和環保標準，并且避免低水平重復建設。政府相關部門制定出雜鉛回收管理的法規，建立專業性廢雜鉛回收公司；再生鉛生產企業和蓄電池生產企業要建立全國性回收網絡。
參考文獻：
[1]劉國峰.工信部鼓勵再生鉛行業兼并重組產業提升空間大[EB/OL].上海：東方財富網（2012-3-21）[2012-04-19].http://finance.eastmoney.com/news/1344，20120321197269774.html.
[2]再生鉛行業亟待規范2013年前美國關閉所有原生鉛企業[EB/OL].沈陽：中國礦業設備網（2012-4-03）[2012-04-19].http://www.opoqo.net/news/show-5576.html.
[3]國外再生鉛技術發展[J/OL].商務金屬網（2011-08-19）[2012-4-19].http://www.35metal.com/tech/show-787.html.