废干电池资源化破碎处理装置研究

郭传正

摘要 在废干电池资源化研究中，用单辊破碎机破碎废干电池，然后用振动筛把锌皮和二氧化锰粉进行分离，可以降低劳动强度，改善了工作条件，提高处理效率，提升利用效果。

关键词 废干电池；资源化；中试；破碎处理

中图分类号 X7 文献标识码 A 文章编号 2095-6363（2016）14-0014-02

中国是电池消耗大国，每年报废大量的干电池。这些干电池如果不能得到有效的处理，干电池里所含的重金属、废酸、废碱液将会污染环境，电池中的重金属进入环境会对人体和环境造成持久性的危害。废干电池中存在很多可利用的资源，如果将干电池进行资源化回收，不仅降低了废电池对环境和人体的危害，还可以节约自然资源，实现有效利用与可持续发展。

本文是在废旧电池资源化破碎处理中试阶段，采用水平单轴式低速旋转破碎机和干湿两用的旋振筛的办法，分离锌皮，然后进行浸出、净化和同槽电解；确定了合理的工艺流程及工业化所需的技术参数，给工业化打下了坚实基础。

1破碎方式的选择

为保证干电池资源化技术研究的中试试验要求，破碎分离装置必须满足如下要求：1）处理对象：1～7号碱性锌锰干电池；2）处理能力：>500kg/h；3）破碎粒度：<10mm；4）耐腐性：能耐弱酸、弱堿；5）控制方式：采用单机单控及集中控制方式，单台设备设有现场紧急停车装置。

在对国内外各种设备厂家、供应商进行广泛调查研究的基础上，根据废干电池比较软和有延性的特点；结合干电池本身形状、尺寸较小和处理能力要求不高等具体情况，排除了颚式、反击式锤式、光辊式破碎机，多辊破碎机。经过对比研究初步确定采用具有剪切性能的水平单轴式低速旋转破碎机和干湿两用的旋振筛，根据试验效果，最终确定了上述方案。

2工艺流程和主要设备

2.1工艺流程

混合废干电池进入水平单轴式低速旋转破碎机进行一级破碎即可，筛分可根据需要进行多级筛分。分离Zn皮的有关工艺流程见图1。

2.2主要设备

2.2.1水平单轴式低速旋转破碎机

水平单轴式低速旋转破碎机转速较慢，辊齿有一定的切割性能，进料和出料的粒度要求也很适合干电池；刀具采用优质合金工具钢制作，经久耐用，破碎角度合理，功率消耗少，效率高，振动和噪音小，不产生粉尘；刀具更换方便；结构简单，不需要专门的上料装置，操作简单，本破碎机属干型破碎机，不容易产生二次污染；转速较低，不会产生过热和火花，也就不会产生爆炸。破碎机的规格要求如下：1）进料口尺寸：400mm×200mm；2）破碎能力：60kg/h～200kg/h；3）功率：7.5kW；4）外形尺寸（长×宽×高）：772mm×650mm×1400mm；5）重量：500kg。

2.2.2机械筛的选择

根据废干电池的破碎效果和工艺试验的具体要求，我们选择了干湿两用的旋振筛，这种筛是一种特殊型，高精度细粒筛分机械，它高性能低噪音，全封闭结构，无粉尘溢散，可连续作业。这种旋振筛由立式振动电机轴的上下两端装有失衡的偏心重锤产生激振。由于振动电机的旋转，使筛机参振部分在水平、垂直、倾斜方向作三次元运动。调节上部、下部重锤的相位角，可以改变物料在筛面上的运动轨迹。调节上部、下部重锤的配重块，可以达到不同的激振力。试验结果表明效果良好。筛分机的规格要求如下：1）材质：不锈钢；2）性能：可连续、无故障的筛分325目以下的物料；3）外形尺寸：φ654mm×1140mE。

3结论与展望

本装置在中试实验中稳定运用，将锌皮和二氧化锰粉成功分离，可以降低劳动强度，改善了工作条件，提高处理效率，提升利用效果。本研究可以作为工业设计的依据。

随着公众环保意识的增强，废干电池对环境的危害已经引起广泛关注，但是目前废干电池的回收率很低，而且回收后的废干电池大部分暂存在仓库中，没有得到有效的处理。长此以往，废干电池对环境的危害性逐渐增大，我国应加速废干电池资源化处置的步伐，提升产业化能力，最终实现废干电池无害化、资源化的目的。endprint