富氧侧吹技术处理废旧铅蓄酸电池

富氧侧吹技术处理废旧铅蓄酸电池一、引言废旧铅酸蓄电池作为一种常见的危险废物，若处置不当，会对环境和人体健康造成严重危害。其含有的铅、硫酸等物质，可能污染土壤、水体，威胁生态平衡。富氧侧吹技术作为一种先进的处理工艺，近年来在废旧铅酸蓄电池处理领域逐渐崭露头角，为实现资源回收与环境保护提供了有效途径。二、富氧侧吹技术原理富氧侧吹炉以富氧空气（氧气浓度25%-35%）作为助燃剂，借助侧壁喷枪向熔池内注入气体，进而实现物料的高温熔炼。其工作机制主要基于两大特性：一是富氧燃烧，相较于普通燃烧，富氧环境下燃料能够更充分地燃烧，热效率显著提升20%以上，同时废气排放量较传统回转窑减少30%-50%。二是熔池搅拌特性，喷枪注入的气体使熔池内物料强烈搅动，极大地强化了传质传热过程。在处理废旧铅酸蓄电池时，这种特性有助于电池中的铅及其化合物迅速发生反应，实现高效分解与金属资源回收，金属回收率可达90%-98%，远高于传统工艺的70%-85%。三、处理流程（一）预处理阶段收集与运输：广泛收集各类废旧铅酸蓄电池，来源涵盖汽车、电动车等使用的电池。在运输过程中，采用专门的危废运输车辆，确保电池包装完好，防止硫酸泄漏等情况发生，严格遵守危险废物运输相关法规，保障运输安全。拆解分选：运用自动拆解设备对废旧电池进行拆解，将其主要分离为塑料外壳、铅栅、铅膏等部分。通过先进的分选技术，进一步提高各组分的纯度，为后续处理工序奠定基础。例如，一些企业采用的双级破碎自动拆解生产线，能高效地将废旧电池进行拆解，且处理量大，如贵州麒臻公司拥有亚洲规模较大的拆解生产线，每条最高年处理量可达35万吨。分离出的塑料可通过清洗破碎改性制粒技术，生成塑料产品外售；铅栅进入低温熔炉，分选出铜头外售，低温熔铸得到的铅合金锭送往精炼车间精炼。（二）熔炼阶段富氧侧吹氧化熔炼：将经过预处理的铅膏、适量熔剂、返料以及碎煤等，经计量皮带从富氧侧吹氧化炉炉顶加料口连续加入炉内。从炉身两侧的一次风嘴鼓入45%-85%的富氧空气至炉内渣层，在富氧空气的作用下，熔体强烈搅动，硫化铅精矿等快速发生氧化反应。这一过程中，会生成一次粗铅与高铅渣，两者流入氧化炉一端的虹吸室进一步澄清分离。一次粗铅经虹吸室一侧的虹吸放出口连续放出铸锭，高铅渣则从虹吸室一端放渣口连续放出，通过溜槽流入富氧侧吹还原炉。为促使氧化炉高温烟气中的可燃成分充分燃烧，还需从炉身两侧的二次风嘴鼓入一定量的空气。氧化炉所产高温烟气从炉顶排烟口排出，先进入余热锅炉回收余热，接着进入电除尘器，随后送往制酸系统。富氧侧吹还原熔炼：富氧侧吹氧化炉生成的高铅渣经溜槽流入富氧侧吹还原炉。同时，熔剂、碎煤经计量皮带从还原炉炉顶加料口连续加入炉内。从炉身两侧的一次风嘴鼓入富氧空气至炉内渣层，熔体再次强烈搅动，使高铅渣、碎煤、熔剂快速混合均匀并发生反应，生成二次粗铅与炉渣。铅滴相互碰撞长大，逐渐下沉进入风嘴以下湍动较弱的区域。二次粗铅与炉渣流入虹吸室进一步澄清分离，二次粗铅从虹吸室一侧的虹吸放出口连续放出铸锭，还原熔炼渣从虹吸室一端的放渣口连续放出，送去烟化炉烟化提锌。还原炉高温烟气含有一定量的可燃成分（主要是CO），为使这些可燃成分充分燃烧，通过还原炉炉身两侧的二次风嘴鼓入一定量空气。还原炉所产高温烟气进入余热锅炉回收余热，再进入布袋除尘器收尘，然后排空。（三）精炼阶段熔炼得到的粗铅往往含有多种杂质，需要进行精炼以提高铅的纯度。常见的精炼方法包括火法精炼等，通过一系列物理和化学过程，去除粗铅中的杂质，使其纯度达到较高标准，如贵州麒臻公司通过火法精炼再生铅技术，可将粗铅提纯至纯度99.96%的2号精铅，这些成品可直接作为生产铅蓄电池的优质原料。四、技术优势（一）高效资源回收对铅等金属的回收率高，能将废旧铅酸蓄电池中的铅最大限度地回收利用。以安徽华铂采用的“富氧侧吹氧化熔炼+富氧侧吹还原吹炼”工艺为例，实现了较高的铅回收率，且其废旧铅酸蓄电池总处理能力达百万吨。此外，还能有效回收电池中的其他有价金属，如锡、锑等，进一步提升资源综合利用价值，例如部分企业利用真空炉技术提取废旧电池中的锡和锑，带来可观经济收益。（二）节能环保能耗降低：富氧燃烧提高了能源利用效率，减少了燃料消耗。与传统炼铅工艺相比，如传统的烧结焙烧—鼓风炉还原熔炼工艺，富氧侧吹技术避免了鼓风炉还原熔炼采用昂贵冶金焦的高成本问题，且在熔炼过程中，减少了不必要的能量损耗，降低了整体能耗。污染减排：在处理过程中，通过优化的燃烧和反应条件，减少了废气、废渣等污染物的产生。废气方面，采用先进的烟气处理系统，如“SNCR脱硝+急冷喷淋+活性炭吸附+布袋除尘+二级碱液脱硫”组合工艺，确保颗粒物、SO₂、NOx等污染物排放满足超低排放要求，二噁英分解率＞99.9%。废渣方面，产生的炉渣经过处理后，可作为建筑材料等加以利用，减少了固体废弃物的填埋量。同时，熔炼产生的尾气可制成硫酸，实现资源回收利用，减少污染的同时带来经济收益，如贵州麒臻公司每天可通过尾气制酸生产120吨硫酸。（三）工艺适应性强能够处理不同类型、不同品质的废旧铅酸蓄电池，对原料的适应性广。无论是来自汽车、电动车还是其他领域的废旧电池，都能通过合理调整工艺参数，实现高效处理。且该工艺可实现连续化生产，通过富氧侧吹氧化炉与富氧侧吹还原炉的溜槽连接，保证了生产过程的连续性，提高了生产效率，降低了人工劳动强度。五、环保措施（一）废气处理脱硫：采用可再生胺法、碱液脱硫等技术，去除烟气中的二氧化硫，使其排放浓度满足《再生铜、铝、铅、锌工业污染物排放标准》（GB31574-2015）等相关标准要求。除尘：利用电除尘器、覆膜布袋除尘器等设备，有效去除烟气中的颗粒物、铅尘等，确保排放达标。脱硝：通过SNCR等脱硝工艺，降低烟气中的氮氧化物含量。二噁英控制：借助高温还原气氛（1200-1250℃）分解二噁英，同时配合急冷喷淋（1秒内降至200℃以下）等措施，保证二噁英分解率＞99.9%。（二）废水处理拆解废酸、拆解分选废水与硫酸车间烟气洗涤产生的污酸等各类废水，先经硫酸车间污酸处理设施采用“石灰中和+沉淀”工艺进行初步处理，之后与铅膏压滤废水、制酸系统废水等其他废水一并进入厂内综合废水处理站。在综合废水处理站，通过“混凝沉淀+软化（化学软化反应+管式微滤膜）+反渗透处理”等一系列工艺，使重金属指标达到《再生铜、铝、铅、锌工业污染物排放标准》（GB31574-2015）表1生产车间或设施废水排放口限值要求，其他指标达到《城市污水再生利用工业用水水质》（GB/T19923-2005）中工艺与产品用水标准，最终回用于生产环节，实现水资源的循环利用。（三）固废处理项目产生的固体废物，如精炼除铜渣、粗铅精炼渣、低