NO772799L - Utvinning av metallisk bly, blyforbindelser og plastmaterialer fra avfallsakkumulatorer - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrbrer en fremgangsmåte for gjenvinning av blyforbindelser og plastmateriale fra skrotete akkumulatorbatterier som inneholder inert materiale.

Skrotete akkumulatorbatterier blir i alminnelighet samlet og behandlet efter forskjellige metoder for å gjenvinne metallisk bly, blyoxyd og sulfatforbindelsene. I alminnelighet inneholder de skrotete akkumulatorbatterier elektrodegittere av bly eller bly-antimonlegeringer, elektriske ledere og poler i alminnelighet fremstilt av bly-antimonlegeringer og pasta som inneholder blyoxyder og blysulfat. Efter at blyforbindelsene er gjenvunnet blir resten av batteriene i alminnelighet vraket som fyllmateriale.

De gjenværende deler er bl.a. batteriskillevegger og separatorer, i alminnelighet fremstilt av papir, fiberglass eller lignende, og batterikasser, fremstilt av enten hård-gummi eller plastforbindelser.

Forbruket av bly til akkumulatorbatterier oker fra år til år, og derfor er det blitt viktig å behandle brukte blyakkumu-latorbatterier for å gjenvinne metallisk bly, blyoxyder og sulfatpaster fra batteriene for ny anvendelse. I tillegg er det også bnskelig å gjenvinne plastinnholdet fra batteriene fordi plastkasser idag anvendes i bkende mengde. Batteri-kassene av plast er i alminnelighet fremstilt av polypropy-len og copolymerer av dette.

Foreliggende oppfinnelse vedrbrer en fremgangsmåte for gjen vinning av blyforbindelsene og plastmaterialet fra skrotete akkumulatorbatterier som inneholder inert materiale hvorved de skrotete akkumulatorbatterier knuses til deler med en storrelse på mindre enn 7»5cm, bitene tilfores til en vandig suspensjon av et magnetisk granulært materiale hvor tettheten i den vandige suspensjon er slik at blyforbindelsene presipiteres mens de inerte forbindelser som inneholder plastmaterialet forblir i suspensjon. Blyforbindelsene skilles fra suspensjonen og det magnetiske granulære materiale separeres magnetisk fra de inerte komponenter i suspensjonen, hvorefter plastmaterialet fjernes ved flotasjon i vandig medium fra de gjenværende inerte forbindelser for å gjenvinne plastmaterialet o

Ved fremgangsmåten ifolge foreliggende oppfinnelse blir de skrotete akkumulatorbatterier fbrst knust til små biter, fortrinsvis til storrelser mindre enn 7»5cm, og det metalliske bly eller bly-antimonlegeringen, blyoxydet og blysulfatpast-ene gjenvinnes fra de inerte bestanddeler, som omfatter hård-gummi og plastbatterikasser, skillevegger, separatorer, papir og annet inaktivt materiale»

For å gjenvinne bly og plastforbindelsene blir de knuste biter, tilsatt til en vandig suspensjon av et magnetisk granulært materiale med en sp. vekt mindre enn den sp. vekt til det metalliske bly, blyoxyd og blysulfat. Blyforbindelsene bunnfelles i karet mens det inerte materiale inklusive plastmaterialet forblir i suspensjon.

Suspensjonen fremstilles ved å tilsette granulær magnetittmalm til vann og suspendere malmpartiklene i vannet ved om-rbring. Tilstrekkelig magnetittmalm anvendes for å fremstille en suspensjon som har en sp. vekt fra ca. 1,75 til ca. 3»5 g/cm og med en gjennomsnittlig partikkelstorrélse på mindre enn 0,147 mm. En rekke typer av magnetisk materiale kan anvendes for å fremstille suspensjonen, men forskjellige malm-er som magnetitter og ilmenitter er særlig foretrukket å an-vende fordi at disse er både billige og lett tilgjengelige. Efter at det metalliske bly og blyforbindelsene er skilt fra suspensjonen, skilles den granulære magnetittmalm fra det inerte materiale og plasten ved magnetisk separasjon.

Plasten og det inerte materiale som er igjen, adskilles fra hverandre i vann ved flottering av det plastiske materiale fra det inerte materiale som synker til bunns.

Ved foreliggende fremgangsmåte gjenvinnes opp til 95% av blyforbindelsene og opp til 95% av plastmaterialet som fin-nes i batteriene.

Når batterier som inneholder bek som tettemiddel anvendes i gjenvinningsprosessen, blir bekmaterialet gjenvunnet sammen med plastmaterialet og i de fleste tilfeller bor det skilles fra plastmaterialet for dette resirkuleres»

En rekke industrielle batterier og noen automobilbatterier anvender en asfaltbekforbindelse for forsegling av cellene til batterikassen. Selv om mengden av bek som fjernes sammen med plasten bare er ca. 5 til 10%, vil beken smelte når pla'stén males, og de malte plastbiter blir belagt med bek-materiale. Det smeltede bek forurenser også måleutstyret.

En rekke fremgangsmåter kan anvendes for å adskille beket fra plastmaterialet, som nedenfor beskrevet: Efter at plastmaterialet er fjernet fra det inerte materiale som beskrevet ovenfor blir det bekinneholdende plastmateriale plasert i en alkohol-vannblanding med en spesifikk vekt på mindre enn 0,95»Fortrinsvis kan enhver billig alkohol anvendes, for eksempel etanol eller metanol. Bekpartiklene som har en spesifikk vekt på minst 1,05. synker til bunns i karet, og plastmaterialet forblir flytende på overflaten. Plastmaterialet adskilles fra beket, og derefter fra ålkohol-vannopplosningen, som resirkuleres.

En annen fremgangsmåte for å fjerne beket fra plastmaterial et er å fryse blandingen og tilsette den.frosne blanding til vann. Ved denne fremgangsmåte blir det frosne bek over-fort til en glasslignende tilstand som synker til bunns i karet, og plastpartiklene flyter på toppen og adskilles fra bekpartiklene.

Samme adskillelse kan utfores ved å tilsette bek- og plastpartiklene til vann med en temperatur under 7»2°C, som over-forer beket til en glassaktig tilstand og derved bevirker at beket synker til bunns i karet, hvorved den flytende plast kan separeres fra de sunkne bekpartikler.

Beket kan også adskilles fra plastpartiklene ved å tilsette blandingen til vann som er tilsatt et fuktemiddel for å minske overflatespenningen på vannet. Fuktemidlet som er tilsatt, bevirker at overflaten på bekpartiklene blir fuktet,-og derved synker de fuktede'bekpartikler til bunns mens plastpartiklene forblir flytende på vannet. Fuktemidler med en lav HLB verdi foretrekkes. Fuktemidler fremstillet og solgt under varemerkene Aerosol A-102 og Span 40 av henholds-vis American Cyanamid og Atlas Chemical Industry er særlig egnet.

Bekpartiklene kan også fjernes fra plastmaterialet ved å tilsette blandingen til et opplosningsmiddel som opploser beket. Slike opplosningsmidler omfatter xylene, toluen, trikloretylen og andre opplosningsmidler som er billige og lett tilgjengelige.

Blandingen av plast og bekpartikler kan også adskilles fra hverandre ved å tilfore blandingen til en vibrasjonssikt, fortrinsvis lett skrånende. På grunn av forskjell i elasti-sitet av plast og bekpartiklene vil plastpartiklene sprette av vibrasjonssikten et lite stykke for enden av sikten, mens bekpartiklene vil falle av ved enden av sikten. Dette gjor at plast- og bekpartiklene kan oppsamles hver for seg når partiklene forlater vibrasjonssikten.

Hvilken som helst av disse fremgangsmåter eller en kombina-sjon kan anvendes for å adskille bekpartiklene fra plastmaterialet. Plastmaterialet som fåes og som :inneholder bare' små mengder bek kan derefter males og anvendes for resirku-lering.

Claims (1)

1. Fremgangsmåte for, gjenvinning av metallisk bly- blyforbindelser og plastmateriale fra det inerte materiale i skrotete akkumulatorbatterier, karakterisert ved at de skrotete batterier knuses, det knuste materiale tilsettes til en vandig suspensjon av et granulært magnetisk materiale for å adskille det inerte materiale og plastmaterialet fra metallisk bly og blyforbindelser, magnetisk separere det magnetiske granulære materiale fra det inerte materiale og plastmaterialet og separere plastmaterialet fra det inerte materiale og eventuelt tilstedeværende bek»

2. Fremgangsmåte ifolge krav 1, karakterisert ved knusing av skrotakkumulatorene til biter på mindre enn 7»5 cm, tilsetning av bitene til en vandig suspensjon av et granulært magnetisk materiale hvor tettheten av den vandige suspensjon er slik at metallisk bly og blyforbindelsene bunnsettes i suspensjonen mens de inerte forbindelser inne-holdende plastmaterialet forblir i suspensjonen, adskille det metalliske bly og blyforbindelsene fra suspensjonen, magnetisk separere det granulære magnetiske materiale fra de inerte forbindelser i suspensjonen og fjerne plastmaterialet fra de gjenværende inerte forbindelser ved fIotas jon i vandig medium, hvorefter plastmaterialet skilles fra eventuelt tilstedeværende bek.

3. Fremgangsmåte ifolge krav 1-2, karakterisert ved at det magnetiske materiale er granulær magnetittmalm eller ilmenitt»

1+ . Fremgangsmåte ifolge krav 3»karakterisert ved at det granulære magnetiske materiale er magnetitt.

5. Fremgangsmåte ifolge krav 4»karakterisert ved at den gjennomsnittlige partikkelstorrelse på den granulære magnetittmalm er -0,147 mm.

6. Fremgangsmåte ifolge krav 1-5»karakterisert ved at den vandige suspensjon av magnetittmalm har en tetthet fra 1,75 til 3»5 g/cm"<3> .

7. Fremgangsmåte ifolge krav 1-6, karakterisert ved at plastmaterialet skilles fra det inerte materiale, efter at blyinnholdet er fjernet, ved tilsetning av det inerte materiale og plastmaterialet til et vandig medium og separering av plastmaterialet fra det inerte materiale ved setling av det inerte materiale og flottering av plastmaterialet i nevnte medium og fjernelse av plastmaterialet derfra.

8. Fremgangsmåte ifolge krav 1-7»karakterisert ved at plasten adskilles fra tilstedeværende bek ved at plast og bek tilsettes til en alkohol-vannblanding med en spesifikk vekt mindre enn 0,975 hvorved beket synkes til bunns mens plasten flyter på overflaten og kan adskilles fra den sunkne bek.

9. Fremgangsmåte ifolge krav 1-7, karakterisert ved at plasten skilles fra tilstedeværende bek ved å fryse plast og bek for å overfore beket til en glassaktig tilstand og tilsette den frosne plast og bek til vann hvorved det glassaktige bek synker til bunns mens plasten flyter på overflaten og adskilles fra beket. 10o Fremgangsmåte ifolge krav 1-7» karakterisert ved at plasten skilles fra tilstedeværende bek ved tilsetning av plast og bek tillvann med en temperatur på mindre enn 7»2°C, hvorved beket forandres til en glassaktig tilstand og synker til bunns mens plasten flyter på overflaten og kan adskilleso

11. Fremgangsmåte ifolge krav 1-7»karakterisert ved at plasten skilles fra tilstedeværende bek ved å tilsette plast og bek til et opplosningsmiddel som opplbser beket, hvorefter plasten fjernes fra opplosningen.

12. Fremgangsmåte ifolge krav 1-7»karakterisert ved at plasten skilles fra tilstedeværende bek ved å tilsette plast og bek til vann, tilsatt et fuktemiddelv hvorved beket fuktes av fuktemidlet og synker til bunns mens plasten forblir flytende på overflaten og kan adskilles fra det sunkne bek.

13. Fremgangsmåte ifolge krav 1 - 7*karakterisert ved at plasten adskilles fra tilstedeværende bek ved at blandingen av plast og bek anbringes på en vibrasjonssikt hvor beket oppsamles nær utlbpsenden av sikten mens den mer elastiske plast oppsamles i noe avstand fra siktenden.