RU2070590C1

RU2070590C1 - Method of waste batteries raw material processing

Info

Publication number: RU2070590C1
Application number: RU93010411A
Authority: RU
Original assignee: Научно-производственное предприятие "Ионика"
Priority date: 1993-03-01
Filing date: 1993-03-01
Publication date: 1996-12-20

Abstract

FIELD: collection and processing of nonferrous metals crush, waste batteries crush raw material processing in particular. SUBSTANCE: prevention of raw materials losses during transportation due to exclusion of waste batteries loading-unloading operation, complete refusal from additional lead for fractions separation during carrying of separating heat, production of soft lead as a result of reduction heat, that has lower concentration of antimony. For the purpose raw material after its clearance from sulfuric acid and separation from battery body is loaded in transportation-separation containers, that are heated till metal fraction smelt from raw material and its discharge through bottom separators of containers. Left in containers oxide-sulfate fraction is loaded in feeding-mixing bunker for reduction heat in volumetric ratio with carbon-bearing reducing agent equal to 1 : 3. EFFECT: method allows to prevent raw material losses due to exclusion of loading-unloading operations during transportation. 2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к способам сбора и переработки лома цветных металлов, в частности к способам переработки аккумуляторного лома. The invention relates to methods for collecting and processing non-ferrous scrap, in particular to methods for processing battery scrap.

Известен способ переработки свинцового лома аккумуляторов, включающий отделение его от корпуса, освобождение от серной кислоты и переплавку в пламенных печах с использованием процессов восстановления. A known method of processing lead scrap batteries, including separating it from the housing, freeing from sulfuric acid and remelting in flame furnaces using recovery processes.

Полученный при этом черновой свинец очищают от металлических примесей (рафинируют) посредством добавки кислорода воздуха и цинка. The crude lead thus obtained is purified from metallic impurities (refined) by the addition of atmospheric oxygen and zinc.

Образующийся при рафинировании шлак вместе с богатым по содержанию сурьмы шлаком пламенных печей используют в шахтных печах и выплавленный обогащенный сурьмой черновой свинец многократно рафинируют с использованием специальных реагентов (серы, и др. ) и доводят до свинцово-cурьмянистого сплава (Г. Шуберт "Подготовка металлических вторичных материалов". Ресурсы. Классификация. Измельчение. Москва, "Металлургия", 1989, с. 138-139). The slag formed during refining together with the slag rich in antimony content of flame furnaces is used in shaft furnaces and the smelted enriched antimony rough lead is repeatedly refined using special reagents (sulfur, etc.) and reduced to a lead-antimony alloy (G. Schubert secondary materials ". Resources. Classification. Grinding. Moscow, Metallurgy, 1989, pp. 138-139).

Воздействие на аккумуляторный лом в пламенной печи одновременно двух процессов: плавления свинцово-сурьмянистого сплава и восстановление до металла оксидов и сульфатов мягкого свинца при температуре 1200^oC, значительно превышающей температуру плавления свинцово-сурьмянистого сплава (290-310^oC) в мощных воздушно-газопламенных потоках приводит к выгоранию свинца и сурьмы и выносу их в виде пылевидных окислов в значительных количествах, что является причиной экологических загрязнений.The impact on accumulator scrap in a flame furnace is of two processes simultaneously: melting of a lead-antimony alloy and reduction of soft lead oxides and sulfates to a metal at a temperature of 1200 ^o C, significantly higher than the melting temperature of a lead-antimony alloy (290-310 ^o C) in powerful air gas-flame flows leads to burnout of lead and antimony and their removal in the form of dusty oxides in significant quantities, which is the cause of environmental pollution.

Флюсовые материалы (Na₂СO₃, СaО, NaCl), вводимые в шихту для улучшения плавления в пламенной печи образуют новый продукт-шлак, обогащенный свинцом и сурьмой, который можно возвратить в процесс с большими энергетическими затратами на извлечение с образованием новых шлаков, загрязняющих атмосферу и почву.Flux materials (Na ₂ CO ₃ , CaO, NaCl) introduced into the charge to improve melting in a flame furnace form a new slag product enriched with lead and antimony, which can be returned to the process with high energy costs for recovery with the formation of new slag polluting atmosphere and soil.

Интенсивный воздушно-газопламенный поток в пламенной печи требует усиленного отсоса продуктов горения, вместе с которыми уносится большое количество пыли, состоящей, в основном, из окисей свинца и сурьмы, что требует дорогостоящего оборудования, больших энергетических и капитальных затрат для пылеулавливания, сбора пыли и возвращения ее после агломерирования в процесс. Intensive air-gas-flame flow in a flame furnace requires enhanced suction of the combustion products, together with which a large amount of dust is taken out, consisting mainly of lead and antimony oxides, which requires expensive equipment, high energy and capital costs for dust collection, dust collection and return her after agglomeration in the process.

В процентном отношении пылеунос составляет от 10-15% от общего веса переплавляемых материалов, причем на рукавных фильтрах задерживается 95-97% веса пыли. Остальная часть пыли улетает в окружающую среду и создает экологически опасную зону. In percentage terms, dust extractor makes up from 10-15% of the total weight of the remelted materials, and 95-97% of the dust weight is retained on bag filters. The rest of the dust flies into the environment and creates an environmentally hazardous area.

При производстве аккумуляторов используют свинцово-сурьмянистый сплав и чистый (мягкий) свинец для приготовления пасты,
В аккумуляторном слое свинцово-сурьмянистый сплав находится в решетках и перемычках, а чистый (мягкий) свинец в оксидах и сульфатах свинца. Одновременный переплав сплава и восстановление до металла окислов и сульфатов мягкого свинца приводит к потере последнего и образованию обедненного по сурьме свинцово-сурьмянистого сплава.In the production of batteries, lead-antimony alloy and pure (soft) lead are used to make paste,
In the battery layer, the lead-antimony alloy is located in gratings and jumpers, and pure (soft) lead in lead oxides and sulfates. Simultaneous remelting of the alloy and reduction of soft lead oxides and sulfates to metal leads to the loss of the alloy and the formation of an antimony-poor lead-antimony alloy.

При использовании такого сплава в аккумуляторном производстве требуется как тщательное рафинирование полученного сплава до мягкого свинца, так и восстановление в нем прежнего содержания сурьмы. When using such an alloy in battery production, both careful refining of the obtained alloy to soft lead and restoration of the previous antimony content in it are required.

Наиболее близким к заявляемому является способ переработки отработанных аккумуляторных батарей, включающий разделение их на металлизированную и окисно-сульфатную фракции с последующей электроплавкой в присутствии углекислого натрия, используемого в качестве шихты, углеродсодержащего восстановителя и флюса. При этом плавку окисно-сульфатной фракции ведут с использованием в качестве флюса шлака, полученного в результате плавки металлизированной фракции, и углекислого натрия в соотношении (2-4):1, а плавку металлизированной фракции ведут под слоем флюса, в качестве которого используют шлак плавки окисно-сульфатной фракции. Closest to the claimed is a method of processing spent batteries, including separating them into metallized and oxide-sulfate fractions, followed by electric melting in the presence of sodium carbonate, used as a mixture, a carbon-containing reducing agent and flux. In this case, the oxide-sulfate fraction is melted using slag obtained by melting the metallized fraction and sodium carbonate in the ratio (2-4): 1 as a flux, and the metallized fraction is melted under a flux layer, which is used for melting slag sulfate oxide fraction.

В процессе плавки по этому способу получаются пыль и шлак, с которыми теряется до 1,7% свинца и 15% сурьмы. In the smelting process, this method produces dust and slag, with which up to 1.7% of lead and 15% of antimony are lost.

В этом способе извлекают сурьму в сурьмянистый сплав, а затем рафинированием получают мягкий свинец с содержанием сурьмы 0,1% (т.е. обедненный по сурьме свинец, а.с. СССР N 996488 С 22 В 7/00 опубл. 1983). In this method, antimony is extracted into an antimony alloy, and then by refining, soft lead with an antimony content of 0.1% is obtained (i.e., antimony depleted lead, USSR AS N 996488 C 22 V 7/00 publ. 1983).

Таким образом, полученные в результате осуществления способа продукты непригодны без дальнейшей переработки для производства пасты, перемычек и решетчатых пластин аккумуляторных батарей. Thus, the products obtained as a result of the implementation of the method are unsuitable without further processing for the production of paste, jumpers and trellis plates of the batteries.

Кроме того, недостатками известного способа являются ведение процесса при высокой температуре 1200^oC, значительный пылеунос и, вследствие этого, загрязнение атмосферы.In addition, the disadvantages of this method are the conduct of the process at a high temperature of 1200 ^o C, significant dust and, as a result, air pollution.

Ведение процесса при высокой температуре требует наличия шлаков для сокращения угара металлов. Переработка этих шлаков для дальнейшего извлечения свинца и сурьмы ведет к образованию отвальных продуктов, загрязняющих почву. Conducting the process at high temperature requires the presence of slag to reduce the waste of metals. Processing of these slags for the further extraction of lead and antimony leads to the formation of waste products polluting the soil.

В известном способе не предусмотрено мер по ресурсосбережению аккумуляторного лома с момента выхода из строя аккумуляторов до начала его пеpеработки по известному способу. Действующая ныне централизованная переработка аккумуляторного лома сопряжена с огромными безвозвратными потерями сырья (до 30-40% ). Практически, при загрузке, транспортировке, разгрузке, а также при разделке на предприятиях переработки отработанных аккумуляторных батарей теряется (высыпается) вся окисно-сульфатная фракция. На правильных печах ВЦМ с открытым пламенем теряется еще до 20% свинцовых отходов. In the known method there are no measures to save battery scrap from the moment of failure of the batteries to the beginning of its processing by the known method. The current centralized processing of accumulated scrap is associated with huge irrevocable losses of raw materials (up to 30-40%). In practice, when loading, transporting, unloading, as well as when cutting spent waste batteries at processing enterprises, the entire oxide-sulfate fraction is lost (poured out). Up to 20% of lead waste is lost on regular open-flame chillers.

В основу изобретения положена задача получения из отработанных аккумуляторных батарей, отделенных от корпуса и освобожденных от серной кислоты, свинцово-сурьмянистого сплава и мягкого свинца состава, непосредственно используемого для производства перемычек, решетчатых пластин и пасты аккумуляторных батарей без дополнительного добавления сурьмы и рафинирования, с минимальными затратами на осуществление способа и без загрязнения окружающей среды, исключения потери сырья при его транспортировке путем отказа от операций загрузки-выгрузки отработанных аккумуляторных батарей, получать в результате восстановительной плавки мягкий свинец, более обедненный по содержанию сурьмы. The basis of the invention is the task of obtaining from spent batteries, separated from the housing and freed from sulfuric acid, lead-antimony alloy and soft lead composition directly used for the manufacture of jumpers, trellis plates and paste batteries without additional antimony and refining, with minimal the cost of implementing the method and without environmental pollution, eliminating the loss of raw materials during its transportation by refusing from loading and unloading operations narrow waste batteries, as a result of reductive melting to obtain soft lead, more depleted in the content of antimony.

Поставленная задача решается тем, что в способе переработки сырья отработанных аккумуляторных батарей, включающем разделение его на металлическую и окисно-сульфатную фракции путем предварительного нагрева до расплавления металлической фракции и плавку отделенной окисно-сульфатной фракции в присутствии углеродсодержащего восстановителя и флюса, разделение путем нагрева до выплавления металлической фракции осуществляют в транспортно-разделительном контейнере с перфорированным днищем, а восстановительную плавку оставшейся после расплавления и слива металлической фракции окисно-сульфатной фракции ведут в объемном соотношении с углеродсодержащим восстановителем, равном 1:3. The problem is solved in that in a method for processing raw materials of used batteries, including separating it into metal and oxide-sulfate fractions by preheating to melt the metal fraction and melting the separated oxide-sulfate fraction in the presence of a carbon-containing reducing agent and flux, separation by heating prior to melting the metal fraction is carried out in a transport-separation container with a perforated bottom, and reduction melting remaining after p fusion and discharge of the metal fraction of the oxide-sulfate fraction is carried out in a volume ratio with a carbon-containing reducing agent equal to 1: 3.

Кроме того, транспортно-разделительные контейнеры формируют в нагреваемом объеме в вертикально-горизонтальные ряды. In addition, the transport and separation containers are formed in a heated volume in vertically horizontal rows.

Переработка сырья отработанных батарей по предлагаемому способу позволяет сэкономить сотни тысяч тонн аккумуляторного лома и, прежде всего, его окисно-сульфатную фракцию, за счет того, что сырье после освобождения от серной кислоты и отделения от корпусов аккумуляторов загружают в транспортно-разделительные контейнеры в местах, наиболее приближенных к месту эксплуатации аккумуляторов (автобазах) или на пунктах их первоначального сбора. Эти загруженные контейнеры свозят к месту переработки сырья по предлагаемому способу и устанавливают рядами в устройствах предварительного нагрева сырья. Таким образом, сырье, сразу после вскрытия корпуса аккумулятора полностью загруженное в контейнеры, сбереженное и сохраненное, попадает на переработку без промежуточных выгрузок и загрузок. Processing the raw materials of used batteries according to the proposed method allows to save hundreds of thousands of tons of accumulated scrap and, first of all, its oxide-sulfate fraction, due to the fact that the raw materials after being released from sulfuric acid and separated from the battery cases are loaded into transport and separation containers in places closest to the place of operation of the batteries (depots) or at the points of their initial collection. These loaded containers are transported to the place of processing of raw materials by the proposed method and installed in rows in the devices for preheating of raw materials. Thus, the raw materials, immediately after opening the battery case, fully loaded into containers, saved and stored, are recycled without intermediate unloading and loading.

Предварительный нагрев сырья в контейнерах до температуры 300-400^oC обеспечивает расплавление металлической фракции, просачивание ее через сыпуче-комковую окисно-сульфатную фракцию и слив через перфорированные днища и перевернутые поддоны контейнеров в донную часть объема предварительного прогрева. Таким образом, разделение фракций при предварительном нагреве происходит в течение определенного времени, необходимого для более полного стока металлической фракции.Pre-heating the raw materials in containers to a temperature of 300-400 ^o C ensures the melting of the metal fraction, its seepage through the granular-lumpy oxide-sulfate fraction and drain through the perforated bottoms and inverted pallets of containers into the bottom of the preheating volume. Thus, the separation of fractions during preheating occurs within a certain time necessary for a more complete drain of the metal fraction.

Такой сток металлической фракции с помощью поддержания определенной температуры позволяет получить сырье для восстановительной плавки, максимально обедненное по содержанию сурьмы. Such a drain of the metal fraction by maintaining a certain temperature allows you to get raw materials for reducing smelting, the most depleted in the content of antimony.

Таким образом, в результате осуществления предлагаемого способа экономятся сотни тысяч тонн аккумуляторного лома и, прежде всего, его окисно-сульфатная фракция, составляющая 45% сырья, сырье для восстановительной плавки максимально обеднено по содержанию сурьмы. Предлагаемый способ не требует дополнительных энергетических затрат. Необходимость изготовлять транспортно-разделительные контейнеры многоразового пользования многократно окупается, обеспечив экологическую чистоту и громадные ресурсосбережения. Thus, as a result of the implementation of the proposed method, hundreds of thousands of tons of accumulated scrap are saved and, first of all, its oxide-sulfate fraction, comprising 45% of the raw material, the raw materials for reduction smelting are depleted in terms of antimony content. The proposed method does not require additional energy costs. The need to manufacture reusable transport and separation containers repeatedly pays off, ensuring environmental cleanliness and enormous resource savings.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен транспортно-разделительный контейнер для транспортировки и выгрузки сырья, на фиг. 2 для предварительного нагрева сырья. The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a transport and separation container for transporting and unloading raw materials, FIG. 2 for preheating of raw materials.

Способ осуществляют следующим образом. The method is as follows.

Каждый изготовленный транспортно-разделительный контейнер содержит объемное устройство 1 с металлическими стенками 2, крышкой 3, вогнутое цилиндрической формы перфорированное металлическое днище 4, сплошной металлической цилиндрической формы съемный поддон 5. Стенки 2, днище 4 обрабатывают лиофобным составом. В положении поддона 5, изображенном на фиг. 1, контейнер предназначен для загрузки, транспортировки и выгрузки сырья. Такие контейнеры отправляют предприятиям-потребителям аккумуляторов или на сборные пункты аккумуляторного лома. Each manufactured transport and separation container contains a volumetric device 1 with metal walls 2, a cover 3, a concave perforated metal bottom 4 of a cylindrical shape, a removable tray of continuous metal cylindrical shape 5. The walls 2, the bottom 4 are treated with a lyophobic composition. In the position of the pallet 5 shown in FIG. 1, the container is designed for loading, transporting and unloading raw materials. Such containers are shipped to battery consuming enterprises or to battery scrap collection points.

Предварительно освобожденный от серной кислоты аккумулятор разрешают вскрыть только перед загрузкой его содержимого в контейнер. Отделенный от корпуса аккумуляторный лом загружают в контейнер. При этом окисно-сульфатная фракция, высыпавшаяся на дно корпуса аккумулятора, аккуратно тоже высыпается в контейнер. The battery previously freed from sulfuric acid is allowed to open only before loading its contents into the container. Battery scrap separated from the housing is loaded into a container. In this case, the oxide-sulfate fraction, spilled out to the bottom of the battery case, also neatly spills out into the container.

Загруженные аккумуляторы транспортируют к месту переработки. Перед установкой в устройство предварительного нагрева в каждом из контейнеров снимают поддон и высыпавшуюся в них при транспортировке часть окисно-сульфатной фракции пересыпают в контейнеры. Сам поддон обрабатывают с обеих сторон лиофобным составом, переворачивают, устанавливают выпуклой стороной вверх под днищем и закрепляют. Лиофобным составом обрабатывается вся внешняя поверхность контейнера. В положении поддона 5, изображенном на фиг. 2, и без крышки 3 контейнер предназначен для предварительного нагрева сырья. Loaded batteries are transported to the place of processing. Before installation in the preheater in each of the containers, the pan is removed and a portion of the oxide-sulfate fraction that has precipitated in them during transportation is poured into the containers. The pallet itself is treated on both sides with a lyophobic composition, turned over, set up with the convex side up under the bottom and fixed. The lyophobic composition processes the entire outer surface of the container. In the position of the pallet 5 shown in FIG. 2, and without lid 3, the container is intended for preheating of raw materials.

Контейнеры могут быть и другой конструкции. Например, днище может быть шаровой, пирамидальной или наклонно-плоской формы, но обязательно с перфорационными отверстиями диаметром 2-3 мм. Также различной формы могут быть поддоны, обязательно сплошные. Главное требование по всем конструкциям контейнеров состоит в том, чтобы расплавленный свинец протекал через перфорации на поддон, с которого, в свою очередь, направленно через поддоны сливался по внешним сторонам контейнера в донную часть устройства предварительного нагрева. Containers can be of another design. For example, the bottom can be spherical, pyramidal or obliquely flat, but always with perforations with a diameter of 2-3 mm. Also of various shapes can be pallets, always solid. The main requirement for all container designs is for molten lead to flow through perforations onto a pallet, from which, in turn, flows through the pallets on the outside of the container into the bottom of the preheater.

Именно днище и поддон контейнера представляют собой донный сепаратор, разделяющий металлическую и окисно-сульфатную фракции сырья. It is the bottom and bottom of the container that represent the bottom separator separating the metal and oxide-sulfate fractions of the feed.

Загруженные контейнеры устанавливают горизонтально-вертикальными рядами в нагреваемом через стенки объеме над донной частью устройства предварительного нагрева, включают нагрев через нагревательные элементы или газовые горелки. The loaded containers are installed in horizontal-vertical rows in a volume heated through the walls above the bottom of the preheater, they include heating through heating elements or gas burners.

Выплавленный из сырья в контейнерах свинцово-сурьмянистый сплав собирают в донную часть устройства предварительного нагрева, откуда, в свою очередь, его сливают в изложницы или на дальнейшую переработку. Lead-antimony alloy smelted from raw materials in containers is collected in the bottom of the preheater, from where, in turn, it is poured into molds or for further processing.

По окончании разделительной плавки отключают нагрев, после охлаждения поднимают контейнеры, в каждом из них снимают поддон и переворачивают, плотно прикладывают снизу к днищу и закрепляют, как изображено на фиг. 1, выгружают из контейнеров окисно-сульфатную фракцию в питательно-смесительный бункер в объемном соотношении с углеродсодержащим восстановителем, равным 1: 3. At the end of the separation melting, the heating is turned off, the containers are lifted after cooling, in each of them the tray is removed and turned over, tightly applied from the bottom to the bottom and fixed, as shown in FIG. 1, the oxide-sulfate fraction is unloaded from the containers into the feed-mixing hopper in a volume ratio with a carbon-containing reducing agent equal to 1: 3.

Полученную смесь загружают в аппарат восстановительной плавки в присутствии, например, содо-поташного расплава в качестве флюса. Результатом плавки является свинец, обедненный по содержанию сурьмы. The resulting mixture is loaded into a reduction melting apparatus in the presence of, for example, soda-potash melt as a flux. The result of the smelting is lead, depleted in antimony content.

Опорожненные контейнеры обрабатывают с внутренней стороны лиофобным составом и отправляют для новых загрузок. Empty containers are treated on the inside with a lyophobic composition and sent for new downloads.

Пример: Изготовлены 1000 транспортно-разделительных контейнеров с донными сепараторами цилиндрической формы, каждый на 150 кг загруженного сырья. Контейнеры распределены на определенной административной территории из расчета заполнения каждого в течение месяца, т.е. ежегодно собирают сырье:
1000.12.0,15 1800 тонн
Одна суточная загрузка в устройства предварительного нагрева вмещает 40 контейнеров общим весом 6 тонн сырья. Нагрев электрический, через стенку, мощностью 100 кВт, в течение 24 часов.Example: 1000 transport and separation containers with bottom separators of cylindrical shape, each for 150 kg of loaded raw materials, were manufactured. Containers are distributed in a certain administrative territory based on the calculation of each for a month, i.e. raw materials are collected annually:
1000.12.0.15 1800 tons
One daily load in the preheater holds 40 containers with a total weight of 6 tons of raw materials. Electric heating, through the wall, with a capacity of 100 kW, for 24 hours.

С донной части устройств предварительного нагрева снимают 2,893 тонн свинцово-сурьмянистого сплава. 2,893 tons of lead-antimony alloy are removed from the bottom of the preheating devices.

Из контейнеров выгружают 3,09 тонн окисно-сульфатной фракции. 3.09 tons of sulfate oxide fraction are unloaded from containers.

После восстановительной электроплавки в присутствии углеродсодержащего восстановителя и карбонатов натрия и калия в качестве флюса получают 2,367 тонн обедненного по содержанию сурьмы (до 0,1%) мягкого свинца. After reducing electric melting in the presence of a carbon-containing reducing agent and sodium and potassium carbonates, 2,367 tons of soft lead depleted in antimony content (up to 0.1%) are obtained as flux.

Таким образом, годовое производство свинцово-сурьмянистого cплава составляет 867,9 тонн, годовое производство мягкого свинца составляет 710 тонн. Thus, the annual production of lead-antimony alloy is 867.9 tons, the annual production of soft lead is 710 tons.

Оборудование: устройство предварительного нагрева в количестве 5 штук, причем, каждое с загрузочным объемом размером 1500х1000х3000 мм₃; объемом донной части размером 1500х500х500 мм², раздвижными нагревательными стенками.Equipment: pre-heating device in the amount of 5 pieces, each with a loading volume of 1,500 x 1,000 x 3,000 mm ₃ ; the volume of the bottom part with a size of 1500x500x500 mm ² , sliding heating walls.

Установка восстановительной электроплавки с объемом плавильной ванны размером 750х550х650 мм³.Installation of recovery electric melting with a melting bath volume of 750x550x650 mm ³ .

Два трансформатора 380х220/20 мощностью 100 кВт. Two transformers 380x220 / 20 with a capacity of 100 kW.

Регулятор мощности типа "Термокон". Power regulator type "Thermocon".

Подъемник
Тележка с изложницами
Производительность установки по металлу, т/сутки 5
Cебестоимость установки, тыс.руб. 2500-3000
Cтоимость вторичного свинца, тыс.руб./т 50
Cтоимость сертификатного свинца, тыс.руб./т 100
Эксплуатационные расходы, тыс.руб./т 10
Стоимость аккумуляторного лома, тыс.руб./т 0-20
Окупаемость установки, месяц 2,5
Годовая прибыль из расчета непрерывной работы за 300 суток, млн.руб. - 30-105
Для успешного использования предлагаемого способа необходимо провести соответствующие организационные мероприятия регионального и даже государственного масштаба.Lift
Trolley with molds
Metal plant productivity, t / day 5
Cost of installation, thousand rubles 2500-3000
The cost of secondary lead, thousand rubles / ton 50
The cost of certified lead, thousand rubles / t 100
Operating expenses, thousand rubles / t 10
The cost of battery scrap, thousand rubles / t 0-20
Payback period, month 2.5
Annual profit based on continuous operation for 300 days, million rubles - 30-105
For the successful use of the proposed method, it is necessary to carry out appropriate organizational measures of regional and even state scale.

Так, при ныне действующих правилах списания отработанных аккумуляторов на автобазах производят намеренную порчу корпуса, что приводит к необратимой потере сырья из-за его высыпания на почву, остатки разгромленных аккумуляторов внавал перевозят по железной дороге к заводам ВЦМ. So, under the current rules for the disposal of used batteries at automobile depots, they intentionally damage the hull, which leads to an irreversible loss of raw materials due to spilling onto the soil, the remains of the crushed batteries are transported in bulk by rail to the VTSM plants.

Необходимо ввести правило вскрытия списываемого аккумулятора при наличии транспортно-разделительного контейнера, в который следует загружать сырье аккумулятора в соответствии с предлагаемым способом. It is necessary to introduce a rule for opening the decommissioned battery in the presence of a transport and separation container into which the raw materials of the battery should be loaded in accordance with the proposed method.

Необходимо также запретить перевозку отработанных аккумуляторов по железной дороге, а разрешить перевозить аккумуляторный лом лишь загруженным в транспортно-разделительные контейнеры. It is also necessary to prohibit the transportation of used batteries by rail, and to allow the transport of battery scrap only when loaded in transport and separation containers.

Необходимо также запретить централизованный завоз аккумуляторного лома на заводы ВЦМ или на участки переработки сырья при аккумуляторных заводах, т. к. в этом случае при разделе аккумуляторов (простым ударом кувалды) имеет место наибольшая невозвратная потеря сырья. It is also necessary to prohibit the centralized delivery of battery scrap to the VCM plants or to the processing sites of raw materials at battery plants, because in this case, when the batteries are separated (with a simple hammer blow), the greatest irretrievable loss of raw materials takes place.

Свинец ценнейшее сырье, при неправильном отношении к которому при переработке, использовании и транспортировке имеют место неблагоприятные воздействия на окружающую природу и невозвратные его потери. Lead is the most valuable raw material, if improperly treated, during processing, use and transportation, adverse effects on the environment and its irretrievable losses occur.

Предполагаемым изобретением заявляется способ отношения к свинцовому сырью, по своим последствиям сравнимым с действующими способами обеспечения безопасности и ресурсосбережения радиоактивных материалов и драгметаллов, что принесет народному хозяйству России колоссальные выгоды. The alleged invention claims a method of dealing with lead raw materials, which in its consequences is comparable to the existing methods for ensuring the safety and resource conservation of radioactive materials and precious metals, which will bring tremendous benefits to the Russian economy.

Для полной и систематической переработке всего аккумуляторного лома в Российской Федерации необходимо разместить минимум около 100 установок, работающих по предлагаемому способу. В ближнем зарубежье требуется еще 60 установок. Каждое из этих предприятий должно представлять собой предприятие с круглосуточным режимом работы со штатом 30-40 человек. В задачу такого предприятия должно входить: сбор сырья по предложенному способу (контейнерами), размещение, установка, пуск и эксплуатация оборудования, реализация продукции. Каждое из таких предприятий должно объединяться с другими единством технологии, научного сопровождения и хозяйственной деятельностью через холдинговую ассоциацию. For a complete and systematic processing of all battery scrap in the Russian Federation, it is necessary to place at least about 100 plants operating according to the proposed method. In the near abroad 60 more installations are required. Each of these enterprises should be an enterprise with a round-the-clock work schedule with a staff of 30-40 people. The task of such an enterprise should include: collecting raw materials according to the proposed method (containers), placement, installation, commissioning and operation of equipment, sales of products. Each of these enterprises should be combined with the other unity of technology, scientific support and economic activity through a holding association.

Задачей такой ассоциации являются: разработка и совершенствование технологии, научно-исследовательские и проектно-конструкторские работы, изготовление, пуско-наладка и ремонт оборудования, поставка продукции аккумуляторным заводам России по договорам, создание и совершенствование инфраструктуры управления, финансирования, изготовления, строительно-монтажных и пуско-наладочных работ, подготовка и обучение производственных кадров и т.д. The objectives of such an association are: development and improvement of technology, research and development, manufacturing, commissioning and repair of equipment, supply of products to Russian battery plants under contracts, creation and improvement of the management infrastructure, financing, manufacturing, construction and commissioning, training and education of production personnel, etc.

Научно-производственное предприятие "Ионика", как заявитель о выдаче патента на предполагаемое изобретение и как возможный его патентообладатель, предлагает Российскому патентному ведомству, администрации Свердловской области и другим заинтересованным организациям и физическим лицам учредить Российскую холдинг-ассоциацию по переработке аккумуляторного лома и поставке сертификатного свинца и его сплавов аккумуляторным заводам России. The Ionika Research and Production Enterprise, as the applicant for a patent for the proposed invention and as its possible patent holder, invites the Russian Patent Office, the administration of the Sverdlovsk Region and other interested organizations and individuals to establish a Russian holding association for the processing of battery scrap and the supply of certified lead and its alloys to Russian battery factories.

Исторически так сложилось, что почти все аккумуляторные заводы находятся в России, а заводы по переработке аккумуляторного лома и выпуску его сплавов для аккумуляторных заводов находятся на Украине и в Казахстане, т.е. в нынешнем ближнем зарубежье. В результате при современной ситуации варварским способом собираемый и транспортируемый Россией аккумуляторный лом везется в Казахстан и Украину и оттуда обратным путем сертификатный свинец поступает на российские заводы. Цены на него монопольно устанавливаются в ближнем зарубежье, в результате продажная цена аккумуляторов становится недоступной простому потребителю, предприятиям в городах и сельской местности. Historically, almost all the battery factories are located in Russia, and the factories for the processing of battery scrap and the production of its alloys for battery plants are located in Ukraine and Kazakhstan, i.e. in the current near abroad. As a result, in the current situation in a barbaric way, the accumulated scrap collected and transported by Russia is transported to Kazakhstan and Ukraine, and from there the certified lead goes back to Russian plants from there. Prices for it are monopolistically set in the near abroad, as a result, the sale price of batteries becomes inaccessible to ordinary consumers, enterprises in cities and rural areas.

Региональная экологически чистая переработка отработанных аккумуляторов по предлагаемому способу, максимально приближенная к месту эксплуатации аккумуляторов благодаря холдинговым предприятиям позволяет обеспечить выход по свинцу до 99% Причем, посредством разделительной плавки получают сразу вторичный свинцово-сурьмянистый сплав почти соответствующий сертификату, и готовое исходное сырья (оксиды и сульфаты свинца) для восстановительной плавки по предлагаемому способу, в которой получают свинец с содержанием сурьмы до 0,1% как исходное сырье для значительно более дешевого получения мягкого свинца рафинированием. Regional environmentally friendly recycling of used batteries according to the proposed method, as close as possible to the place where the batteries are used, thanks to holding enterprises, provides lead output of up to 99%. Moreover, secondary lead-antimony alloy almost corresponding to the certificate and finished raw materials (oxides and lead sulfates) for reduction smelting according to the proposed method, in which lead is obtained with an antimony content of up to 0.1% as is Noah raw material for much cheaper produce soft lead refining.

Оснащение регионов России установками по предлагаемому способу различной производительности и типоразмеров, включаемыми по мере накопления сырья, позволит исключить экологически вредные и дорогие перевозки аккумуляторного лома, вернуть в хозяйственный оборот сотни тысяч тонн свинца, перевести часть заводов ВЦМ России на режим рафинирования (получения мягкого свинца) и выпуск свинцово-сурьмянистого сплава по сертификату из слитков вторичного свинца, получаемого на установках холдинговых предприятий. Equipping the regions of Russia with installations according to the proposed method of various capacities and sizes, included as raw materials accumulate, will eliminate the environmentally harmful and expensive transportation of accumulated scrap, return hundreds of thousands of tons of lead to economic turnover, transfer some of the Russian VCM plants to refining (soft lead production) and production of lead-antimony alloy according to the certificate from secondary lead ingots obtained at installations of holding enterprises.

Возможно и непосредственно производство мягкого свинца и сертификатного свинцово-сурьмянистого сплава на холдинговых предприятиях по договору с аккумуляторными заводами России, которые в настоящее время находятся в большой зависимости от поставок сырья из монопольного ближнего зарубежья. Такие договоры с аккумуляторными заводами значительно повысили бы заинтересованность автобаз в сдаче аккумуляторного лома за готовые аккумуляторы. Для успеха дела требуется экспансивный стиль деятельности договаривающихся сторон. It is also possible to directly produce soft lead and certified lead-antimony alloy at holding enterprises under an agreement with Russian battery factories, which are currently very dependent on supplies of raw materials from monopolistic neighboring countries. Such agreements with battery plants would significantly increase the interest of the car depot in the delivery of battery scrap for ready-made batteries. For the success of the case requires an expansive style of activity of the contracting parties.

Успешное начало дела требует всего 15-230 миллионов рублей первоначального (учредительного) капитала для выполнения в течение календарного года следующих работ:
проведение проектно-конструкторских работ, выпуск проектно-конструкторской документации и получение экологического паспорта;
изготовление и комплектация установки, работающей по предлагаемому способу;
размещение и пуско-наладка оборудования на первом холдинговом предприятии;
опытно-промышленная эксплуатация;
организация учебного центра по подготовке кадров для холдиновых предприятий.A successful start of a business requires only 15-230 million rubles of initial (constituent) capital to complete the following work during a calendar year:
carrying out design work, issuing design documentation and obtaining an environmental passport;
manufacturing and equipment installation, working on the proposed method;
placement and commissioning of equipment at the first holding company;
pilot operation;
organization of a training center for training personnel for holding enterprises.

Дальнейший рост числа холдинговых предприятий можно обеспечить на основе их самоокупаемости, а для более быстрого расширения дела возможны региональные льготные кредиты, инвестиции. Further growth in the number of holding enterprises can be ensured on the basis of their self-sufficiency, and for faster expansion of the business, regional soft loans and investments are possible.

Накопление опыта, наличие всей необходимой документации позволит передавать установки и организовывать производства на основе лицензионных соглашений с предприятиями ближнего и дальнего зарубежья. The accumulation of experience, the availability of all necessary documentation will allow the transfer of plants and the organization of production on the basis of licensing agreements with enterprises of near and far abroad.

Claims

1. A method of processing spent batteries, comprising separating it into a metal and oxide-sulfate fraction by pre-heating to melt the metal fraction and melting the separated oxide-sulfate fraction in the presence of a carbon-containing reducing agent and flux, characterized in that the separation is carried out by heating until the metal melts fractions in a transport and separation container with a perforated bottom, and reduction melting remaining after melting and draining allic fractions of the oxide-sulfate fraction are in volumetric ratio with a carbon-containing reducing agent equal to 1 3.

2. The method according to claim 1, characterized in that the transport and separation containers are installed in a heated volume in multi-tiered vertical-horizontal rows.