[发明专利]废碳锌电池和碱性电池的再循环设备及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及废电池再循环技术，更具体地，涉及用于再循环废碳锌电池和碱性电池的设备和方法。

背景技术

普通电池分为一次性的一次电池和可充电的二次电池。一次电池的代表是碳锌电池和碱性电池。除工业电池外，随着家庭垃圾丢弃的电池中超过90％为一次电池。

绝大多数的废碳锌电池和碱性电池主要掩埋在地下。因此，由于掩埋碳锌电池和碱性电池而产生社会成本并且产生环境问题(如土壤污染和地下水污染)，近来正在开发替代简单掩埋的用于回收和提炼废碳锌电池和碱性电池中所含的无害而有价值的金属(例如，铁、锰和锌)的各种再循环技术。

例如，在湿法分离方法中，将废碳锌电池和碱性电池同时压碎而不管它们的形状，以利用磁分离来回收铁废料。此后，使用硫酸浸出方法浸出和沉淀剩余的铁、锌和锰成分以制造软性铁氧体。因此，使用湿法分离方法可以获得高纯度的再循环金属材料。

在温和热处理方法中，以大约700℃的温度对废碳锌电池和碱性电池同时进行热处理而不管它们的形状。此后，燃烧掉基于树脂和基于乙烯基的成分，然后压碎废碳锌电池和碱性电池以回收铁废料。剩余的细粉末和氧化锌由再循环公司处理。因此，使用温和热处理方法可以减少最终废材料的体积，并且可以再循环氧化锌。

在高温处理方法中，包括废碳锌电池和碱性电池在内的各种废电池(例如，民用废电池如氧化银电池)以大约1000℃的温度经历还原焙烧以浓缩锌蒸气。此后，分离汞，并且回收余料和铁锰。因此，处理过程可以简化，并且可以容易地执行大规模处理。

发明内容

然而，在上述湿法分离方法中，随着获得高纯度的再循环金属材料，处理成本增加，因此经济性降低。此外，损失了可再循环为导电碳的碳棒，并且生成大量的最终废材料和废水。

此外，在温和热处理方法中，损失了可再循环为导电碳的碳棒，并且生成大量的最终废材料。特别是，由于热处理，减少了铁的回收率。

此外，尽管在高温处理方法中降低了分离成本，但是再循环的锌的纯度降低。此外，难以找到较低品质的铁锰的市场。

本发明可以解决上述传统方法没有根据废电池的不同形状充分地响应出适当的分解处理而产生的成本增加的限制和有价值的金属的纯度降低的限制。本发明的目的是提供一种用于再循环废碳锌电池和碱性电池的设备和方法，其中将铁壳电池和称为提灯电池的国际标准4R25提灯电池或美国国家标准4FM提灯电池(以下称为“非铁壳电池”)从废碳锌电池和碱性电池中分离出来，其中铁废料和废电池粉末通过压碎、粉碎、筛选、磁分离处理，从铁壳电池中分离出来成为有价值的金属，以回收和再循环有价值的金属，并且其中锌锭、碳棒、铁端子弹簧和作为其它剩余材料的总混合物的主要包括二氧化锰的废电池粉末通过热解碳化、初次压碎、初次筛选、二次压碎和二次筛选处理，从铁壳电池和非铁壳电池的易燃余料中分离出来成为有价值的金属，以回收有价值的金属。

为了实现本发明的这些目的，提供了一种用于再循环废碳锌电池和碱性电池的设备，该设备包括：第一储料器，存储所收集的废碳锌电池和碱性电池中的铁壳电池；第二储料器，存储所收集的废碳锌电池和碱性电池中的非铁壳电池；压碎器，压碎从第一储料器传送的铁壳电池；第一粉碎器，粉碎被压碎器压碎的铁壳电池；第一振动筛，使用筛线网从通过第一粉碎器微粉化的铁壳电池的粉碎的材料中分离出废电池粉末、电池外壳的铁废料和铁壳电池的最终余料，以回收废电池粉末；磁分离器，利用磁分离从通过第一振动筛过滤的电池外壳的铁废料和铁壳电池的最终余料中回收电池外壳的铁废料，以过滤铁壳电池的最终余料；热解炉，通过使用非直接热量而不是直接热量的热解处理，完全碳化第二储料器中存储的非铁壳电池和通过磁分离器过滤的铁壳电池的最终余料，该非直接热量即在不提供氧气的状态下的辐射热量；第二粉碎器，对通过热解炉热解的废电池碳化物进行初次粉碎，以将粉碎后的废电池碳化物剥离为非铁壳电池的碳棒和初次粉碎废电池碳化物；第二振动筛，从通过第二粉碎器剥离和排出的初次粉碎废电池的排出的材料中分离出初次粉碎废电池碳化物，并回收非铁壳电池的碳棒；第三粉碎器，对分离的初次粉碎废电池碳化物进行二次粉碎，以使粉碎的初次粉碎废电池碳化物微粉化；以及第三振动筛，使用筛线网从通过第三粉碎器微粉化的二次粉碎废电池碳化物中分离和回收废电池粉末、非铁壳电池阳极的锌锭和非铁壳电池的端子弹簧。