一种废铅蓄电池塑料壳体的回收工艺的制作方法

文档序号:19667320发布日期:2020-01-10 21:52阅读:219来源:国知局

技术领域
:本发明涉及废铅蓄电池处理
技术领域
,具体涉及一种废铅蓄电池塑料壳体的回收工艺。
背景技术
::随着科技的进步和人们生活水平的提高,铅蓄电池的应用几乎涉及到生产和生活的多个方面,但是伴随而来的铅蓄电池废弃后污染环境的问题成为了新的研究课题。铅蓄电池的外壳多采用pp或abs材料加工而成,为了避免塑料外壳废弃后污染环境,现有废铅蓄电池在拆解后对塑料外壳进行回收。拆解得到的塑料外壳需要经过多次清洗才能回收再利用,这就存在清洗用水量大的问题,而清洗废水的大量产生又会增加废水处理难度和处理成本。针对上述问题,本公司开发出一种废铅蓄电池塑料壳体的回收工艺,经所述清洗操作来高效完成塑料壳体的清洗,大大减少清洗用水量,从而适用于大批量废铅蓄电池塑料壳体的回收。技术实现要素::本发明所要解决的技术问题在于提供一种废铅蓄电池塑料壳体的回收工艺,操作明确且简要,经该工艺能够高效回收废铅蓄电池的塑料壳体部分,避免直接废弃造成的环境污染和资源浪费问题。本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现:一种废铅蓄电池塑料壳体的回收工艺,包括以下步骤:(1)塑料部分的回收:利用破碎机将废铅蓄电池破碎成粒度小于30mm的片料,再经输送机送至一级水力分级箱,通过调整供水压力使废铅蓄电池的重质部分沉入分级箱底部,轻质部分流往水平筛,经水平筛过筛,筛上的塑料片料随水流进入二级水力分级箱,通过调整供水压力将轻质塑料片料和重质塑料片料分开,并经输送机卸出;(2)塑料片料的清洗:分别将轻质塑料片料和重质塑料片料送入高速清洗机中,向清洗机中注入清洗液,采用两级清洗方式,一级清洗后静置15-30min后再开始二级清洗;(3)塑料片料的漂洗:分别将经两级清洗后的轻质塑料片料和重质塑料片料送至低速清洗机中进行漂洗;(4)塑料颗粒的制备:分别将经漂洗后的轻质塑料片料和重质塑料片料经输送机送至破碎机中,破碎采用两级破碎,一级破碎将塑料片料破碎至粒度小于10mm,二级破碎将塑料颗粒破碎至粒度小于5mm;(5)塑料颗粒的干燥:分别将所制轻质塑料颗粒和重质塑料颗粒经脱水机脱水,再经干燥机低温烘干至恒重;(6)塑料颗粒的色选:分别将干燥后的轻质塑料颗粒和重质塑料颗粒经色选机选色,最后在不同料仓中储存,经包装后外售。所述高速清洗机的转速为800-1200rpm。所述低速清洗机的转速为100-400rpm。所述清洗液为水。所述输送机选用螺旋输送机。为了在清洗用水量相同的条件下显著提高塑料的清洗效果,本发明在清洗液中添加了清洗剂,具体技术方案如下:所述清洗液由清洗剂加水配制而成,质量浓度为0.5-5%。所述清洗剂选用氢氧化钠。为了避免塑料颗粒在长时间储存后出现力学性能下降明显的问题,本发明还对干燥后的塑料颗粒进行了冷处理和热处理相结合的处理操作以消除其内应力,具体技术方案如下:一种废铅蓄电池塑料壳体的回收工艺,包括以下步骤:(1)塑料部分的回收:利用破碎机将废铅蓄电池破碎成粒度小于30mm的片料,再经输送机送至一级水力分级箱,通过调整供水压力使废铅蓄电池的重质部分沉入分级箱底部,轻质部分流往水平筛,经水平筛过筛,筛上的塑料片料随水流进入二级水力分级箱,通过调整供水压力将轻质塑料片料和重质塑料片料分开,并经输送机卸出;(2)塑料片料的清洗:分别将轻质塑料片料和重质塑料片料送入高速清洗机中,向清洗机中注入清洗液,采用两级清洗方式,一级清洗后静置15-30min后再开始二级清洗;(3)塑料片料的漂洗:分别将经两级清洗后的轻质塑料片料和重质塑料片料送至低速清洗机中进行漂洗;(4)塑料颗粒的制备:分别将经漂洗后的轻质塑料片料和重质塑料片料经输送机送至破碎机中,破碎采用两级破碎,一级破碎将塑料片料破碎至粒度小于10mm,二级破碎将塑料颗粒破碎至粒度小于5mm;(5)塑料颗粒的干燥:分别将所制轻质塑料颗粒和重质塑料颗粒经脱水机脱水,再经干燥机低温烘干至恒重,并立即转入-10℃环境中冷处理,然后以5-10℃/min的加热速度加热至130-140℃热处理;(6)塑料颗粒的色选:分别将干燥后的轻质塑料颗粒和重质塑料颗粒经色选机选色,最后在不同料仓中储存,经包装后外售。通过急速冷处理使塑料内部的内应力达到最大值,再通过热处理来消除内应力,从而有效避免内应力的存在影响塑料的储存质量。为了提高塑料的清洗效率,本发明在高速清洗机的内部中段侧壁上设有一个微波发生器,所述微波发生器的微波频率为2450mhz,微波频率为350-900w,并且清洗操作的静置过程中不发射微波,即步骤(2)如下:塑料片料的清洗:分别将轻质塑料片料和重质塑料片料送入高速清洗机中,高速清洗机的内部中段侧壁上设有一个微波发生器,向清洗机中注入清洗液,采用两级清洗方式,一级清洗后静置15-30min后再开始二级清洗,静置时不发射微波。在微波协助下,塑料片料经高速摩擦快速使表面附着的污垢剥离,从而在相同清洗用水量和清洗时间下显著改善清洗效果。为了进一步强化清洗剂对塑料的清洗效果,本发明以自制异构十三醇-谷氨酸钠作为清洗剂,同时该清洗剂还能解决以氢氧化钠作为清洗剂存在的清洗废水碱性强的问题,具体制备技术方案如下:所述清洗剂选用异构十三醇-谷氨酸钠,其制备方法为:搅拌下,向水中加入谷氨酸和异构十三醇,加热至回流状态溶解完全,再滴加浓硫酸,继续于回流状态下进行酯化反应,待酯化反应结束后自然冷却至室温,然后滴加氢氧化钠水溶液进行成盐反应,待成盐反应结束后减压浓缩制成膏体,膏体经烘干后粉碎成微粉,即得清洗剂。所述谷氨酸、异构十三醇、氢氧化钠的摩尔量为1:1:1,氢氧化钠以固体计,氢氧化钠水溶液的质量浓度为10-30%。清洗剂的制备原理:异构十三醇结构中的羟基先与谷氨酸结构中的一个羧基发生酯化反应生成酯化物,再将谷氨酸的另一个羧基成盐,这样所制清洗剂水溶性好,而且能对铅蓄电池回收塑料上的污垢发挥良好的润湿、增溶、絮凝作用,从而将污垢清除下来。本发明的有益效果是:本发明通过破碎、分级、过筛操作分离出废铅蓄电池的塑料部分,再经清洗操作来除去塑料表面附着的污垢,在节省清洗用水量的同时保证清洗效果,并经干燥后储存或外售;回收所得塑料经再生后能够用于铅蓄电池外壳的加工或作为其他塑料制品的加工原料,赋予了其新的经济价值,同时避免废铅蓄电池的塑料部分被废弃后造成的环境污染和资源浪费问题。具体实施方式:为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。以下实施例中采用的废铅蓄电池为本公司于2018年3月15日购入的同批同品牌同型号的pp壳废铅蓄电池。实施例1废铅蓄电池塑料壳体的回收:(1)塑料部分的回收:利用破碎机将20个废铅蓄电池破碎成粒度20-25mm的片料,再经螺旋输送机送至一级水力分级箱,通过调整供水压力使废铅蓄电池的重质部分沉入分级箱底部,轻质部分流往水平筛,经水平筛过筛,筛上的塑料片料随水流进入二级水力分级箱,通过调整供水压力将轻质塑料片料和重质塑料片料分开,并经螺旋输送机卸出;(2)塑料片料的清洗:分别将轻质塑料片料和重质塑料片料送入高速清洗机中,转速1200rpm,向清洗机中注入100l清水,采用两级清洗方式,一级清洗10min后静置30min后再开始二级清洗,二级清洗5min;(3)塑料片料的漂洗:分别将经两级清洗后的轻质塑料片料和重质塑料片料送至低速清洗机中进行漂洗10min,转速300rpm,漂洗加入100l清水;(4)塑料颗粒的制备:分别将经漂洗后的轻质塑料片料和重质塑料片料经输送机送至破碎机中,破碎采用两级破碎,一级破碎将塑料片料破碎至粒度5-10mm,二级破碎将塑料颗粒破碎至粒度2-5mm;(5)塑料颗粒的干燥:分别将所制轻质塑料颗粒和重质塑料颗粒经脱水机脱水,再经干燥机于60℃低温烘干至恒重;(6)塑料颗粒的色选:分别将干燥后的轻质塑料颗粒和重质塑料颗粒经色选机选色,最后在不同料仓中储存,经包装后外售。实施例2以实施例1为对照,设置以质量浓度2.5%的氢氧化钠水溶液作为清洗液的实施例2,其余操作与实施例1完全相同。实施例3以实施例1为对照,设置对干燥后的塑料颗粒进行冷处理和热处理的实施例3,其余操作与实施例1完全相同。也就是说,将实施例1中步骤(5)修改为:塑料颗粒的干燥:分别将所制轻质塑料颗粒和重质塑料颗粒经脱水机脱水,再经干燥机于60℃低温烘干至恒重,并立即转入-10℃环境中冷处理3h,然后以5℃/min的加热速度加热至140℃热处理2h。实施例4以实施例1为对照,设置在高速清洗机的内部中段侧壁上设有一个微波发生器的实施例4,其余操作与实施例1完全相同。也就是说,将实施例1中步骤(2)修改为:塑料片料的清洗:分别将轻质塑料片料和重质塑料片料送入高速清洗机中,转速1200rpm,高速清洗机的内部中段侧壁上设有一个微波发生器,微波频率2450mhz,微波频率700w,向清洗机中注入100l清水,采用两级清洗方式,一级清洗10min后静置30min后再开始二级清洗,静置时不发射微波,二级清洗5min。实施例5以实施例1为对照,设置以质量浓度2.5%的异构十三醇-谷氨酸钠水溶液作为清洗液的实施例2,其余操作与实施例1完全相同。异构十三醇-谷氨酸钠的制备:转速250r/min的搅拌下,向1l水中加入0.1mol谷氨酸和0.1mol异构十三醇,加热至回流状态溶解完全,再滴加0.01mol浓硫酸,继续于回流状态下进行酯化反应5h,待酯化反应结束后自然冷却至室温,然后滴加质量浓度30%的氢氧化钠水溶液进行成盐反应3h,待成盐反应结束后减压浓缩制成膏体,膏体经70℃烘干后粉碎成微粉,即得清洗剂。1hnmr(dmso,400mhz)δ:8.76(s,2h),4.10(t,2h),3.35(t,1h),2.34(t,2h),2.16(m,2h),1.60-1.62(m,3h),1.43(m,2h),1.30-1.18(m,14h),0.92(d,6h)esi-ms:m/z=351.24[m+na].实施例6以实施例1为对照,设置在高速清洗机的内部中段侧壁上设有一个微波发生器并以质量浓度2.5%的异构十三醇-谷氨酸钠水溶液作为清洗液的实施例6,其余操作与实施例1完全相同。也就是说,将实施例1中步骤(2)修改为:塑料片料的清洗:分别将轻质塑料片料和重质塑料片料送入高速清洗机中,转速1200rpm,高速清洗机的内部中段侧壁上设有一个微波发生器,微波频率2450mhz,微波频率700w,向清洗机中注入100l清水,采用两级清洗方式,一级清洗10min后静置30min后再开始二级清洗,静置时不发射微波,二级清洗5min。异构十三醇-谷氨酸钠的制备:转速250r/min的搅拌下,向1l水中加入0.1mol谷氨酸和0.1mol异构十三醇,加热至回流状态溶解完全,再滴加0.01mol浓硫酸,继续于回流状态下进行酯化反应5h,待酯化反应结束后自然冷却至室温,然后滴加质量浓度30%的氢氧化钠水溶液进行成盐反应3h,待成盐反应结束后减压浓缩制成膏体,膏体经70℃烘干后粉碎成微粉,即得清洗剂。分别利用实施例1-6回收同批废铅蓄电池的塑料壳体部分。采集清洗前后的塑料进行污垢分析,计算出实施例1、实施例2、实施例4、实施例5、实施例6中塑料的污垢清除率,结果如表1所示。表1测定项目实施例1实施例2实施例4实施例5实施例6污垢清除率(%)81.694.288.398.9>99.9由表1可知,实施例2通过以氢氧化钠水溶液作为清洗液能够将污垢清除率由81.6%提高到94.2%;实施例4通过清洗过程中的微波处理能够将污垢清除率由81.6%提高到88.3%;实施例5通过以异构十三醇-谷氨酸钠水溶液作为清洗液能够将污垢清除率由81.6%提高到98.9%,清洗效果远优于同浓度的氢氧化钠水溶液;实施例6采用微波处理和以异构十三醇-谷氨酸钠水溶液作为清洗液的组合操作方式使污垢清除率提高到99.9%以上,即基本完全清除塑料表面附着的污垢。分别将实施例1和实施例3得到的重质塑料颗粒和轻质塑料颗粒在温度25℃、相对湿度65%下贮存24个月,再分别以重质塑料颗粒和轻质塑料颗粒1:1的质量比混合后添加到注塑机中,经210℃注塑加工成规格30cm×20cm×5cm的塑料条。依据gb/t1843-2008、gb/t1040.1-2006标准在温度25℃、相对湿度65%下测定塑料条的缺口冲击强度和拉伸强度,结果如表2所示。表2由表2可知,实施例3通过在储存前对塑料颗粒进行冷处理和热处理相结合的处理操作能够提高经储存后的塑料颗粒的缺口冲击强度和拉伸强度,也就是说实施例3通过消除内应力能够避免塑料长时间储存出现的力学性能骤降的问题。以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。当前第1页1 2 3 
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