專利名稱：鉛酸蓄電池極板生產(chǎn)中廢硫酸的回收方法及設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及蓄電池極板生產(chǎn)中廢硫酸回收方法及設(shè)備，尤其是一種將膜分離技術(shù)、蓄電池極板生產(chǎn)技術(shù)與蓄電池極板生產(chǎn)企業(yè)污染環(huán)保治理技術(shù)耦合起來進(jìn)行環(huán)保綜合治理的工藝技術(shù)。
背景技術(shù)：
目前，國內(nèi)外蓄電池極板生產(chǎn)中大都在化成工藝與淋酸工藝中使用稀硫酸，生產(chǎn)產(chǎn)生大量廢硫酸大多采取的是外運(yùn)處理方法，浪費(fèi)財(cái)力與人力，硫酸利用率很低，而且用于外運(yùn)的成本很高，對(duì)于硫酸回用缺乏經(jīng)濟(jì)、有效的處理方法。也因此導(dǎo)致極板生產(chǎn)工藝的中間原料在消耗企業(yè)大量的購置成本、占用大量的環(huán)保資源的同時(shí)，產(chǎn)生大量的環(huán)境污染。
鉛酸蓄電池極板生產(chǎn)需要使用大量自來水和純水，使用過的水成為含硫酸和重金屬鉛的廢水。蓄電池極板生產(chǎn)企業(yè)環(huán)保部門大多是對(duì)廢水進(jìn)行治理，在廢水治理中大量使用片堿作為中和劑，環(huán)保治理代價(jià)(資金、場(chǎng)地、人員)很高，而且廢水處理站的出站水中硫酸鈉濃度累計(jì)升高達(dá)到15000～25000mg/l結(jié)晶析出，如果回用出站水于沖地、綠化、循環(huán)水，則在水分蒸發(fā)后出現(xiàn)白色結(jié)晶，影響場(chǎng)地的美觀。如果外排則影響環(huán)境。隨著生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，蓄電池極板生產(chǎn)企業(yè)原有設(shè)備已不能滿足環(huán)境保護(hù)和生產(chǎn)用水的要求而需要擴(kuò)建等等大量的環(huán)保問題困擾著企業(yè)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)上述問題提供一種在不影響極板產(chǎn)品質(zhì)量前提下，在提高硫酸綜合利用率，降低硫酸的購置成本的同時(shí)，降低廢硫酸治理成本，降低廢水治理成本，降低出站水硫酸鈉濃度，大幅度提高鉛酸蓄電池生產(chǎn)企業(yè)環(huán)保效益、社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益的一種蓄電池極板生產(chǎn)中廢硫酸回收方法及設(shè)備。
本發(fā)明提供的技術(shù)方案是一種鉛酸蓄電池極板生產(chǎn)工藝中廢硫酸的回收方法，將鉛酸蓄電池極板生產(chǎn)過程中化成工藝產(chǎn)生的廢硫酸用微濾膜或超濾膜過濾，得到一級(jí)濾出液，將一級(jí)濾出液泵入納濾膜，得到鐵離子含量在0-5ppm之間的二級(jí)濾出液。
在上述方法中，將未通過微濾膜或超濾膜的廢硫酸用微濾膜或超濾膜過濾；將未通過納濾膜的一級(jí)濾出液泵入納濾膜過濾。
在上述方法中，將一級(jí)濾出液泵入納濾膜的壓力為5-40kg/cm2；納濾膜的pH值的適用范圍為0-7。
本發(fā)明對(duì)于蓄電池極板生產(chǎn)中有淋酸工藝的企業(yè)，可將鉛酸蓄電池極板淋酸工藝產(chǎn)生的廢硫酸用微濾膜或超濾膜微過濾，得到淋酸廢硫酸的一級(jí)濾出液，將淋酸廢硫酸的一級(jí)濾出液泵入納濾膜，得到鐵離子含量在0-5ppm之間的二級(jí)濾出液。
按照本發(fā)明的上述方法，將未通過微濾膜或超濾膜的淋酸廢硫酸用微濾膜或超濾膜過濾；將未通過納濾膜的淋酸廢硫酸一級(jí)濾出液泵入納濾膜過濾。
本發(fā)明還提供了實(shí)現(xiàn)上述方法的廢硫酸回收設(shè)備，包括機(jī)體，機(jī)體上設(shè)有進(jìn)料口和出料口，機(jī)體從進(jìn)料口至出料口順序設(shè)置微濾或超濾單元、納濾單元，設(shè)有微濾或超濾膜清洗單元和納濾膜清洗單元。
上述微濾或超濾單元由微濾膜或超濾膜組件、將廢硫酸泵入微濾膜或超濾膜組件的一級(jí)泵和儲(chǔ)料罐組成，納濾單元由納濾膜組件、將微濾或超濾單元的濾出液泵入納濾膜組件的二級(jí)泵組成，一級(jí)泵的進(jìn)口為機(jī)體的進(jìn)料口，出口接微濾膜或超濾膜組件的入口；微濾膜或超濾膜組件的濾液出口經(jīng)儲(chǔ)料罐接二級(jí)泵的進(jìn)口，出口為機(jī)體的出料口。
上述微濾膜或超濾膜清洗單元的出口接微濾或超濾單元進(jìn)口；納濾膜清洗單元的出口接納濾單元進(jìn)口。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于能夠全面解決長(zhǎng)期困擾鉛酸蓄電池極板生產(chǎn)企業(yè)的大多數(shù)廢硫酸處理的環(huán)保難題。在不影響極板產(chǎn)品質(zhì)量前提下，提高硫酸綜合利用率，降低硫酸的購置成本的同時(shí)，降低廢硫酸治理成本，降低廢水治理成本，降低出站水硫酸鈉濃度，大幅度提高鉛酸蓄電池極板生產(chǎn)企業(yè)的環(huán)保效益、社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
1.主要效益環(huán)保、社會(huì)效益a.環(huán)保效益廢酸、廢水資源化，降低生產(chǎn)成本的同時(shí)大幅度減輕了污染，硫酸回用率大于70％，在提高企業(yè)環(huán)保水平的同時(shí)，大幅度降低企業(yè)用于環(huán)保的物質(zhì)投入、資金投入與人力投入，在鉛酸蓄電池極板生產(chǎn)企業(yè)的環(huán)保效益上，具有劃時(shí)代的意義；b.改善廠區(qū)內(nèi)用水狀況因回用淋酸廢液導(dǎo)致的減少大量中和片堿的使用，從而根治了廢水處理中高濃度的硫酸鈉，出站廢水如回用水質(zhì)更佳?；赜糜跊_地、綠化、循環(huán)水的水質(zhì)得到改善。如果達(dá)標(biāo)排放，硫酸鈉濃度較前也大為降低，有益于環(huán)境。
c.最大程度上節(jié)水本發(fā)明在處理廢酸回用的同時(shí)，回收了大多數(shù)溶液中的水，直接應(yīng)用于配制化成稀硫酸溶液，水的重復(fù)利用率很高，減少了純水的需求。
d.企業(yè)取得節(jié)水政策優(yōu)惠。各地節(jié)水辦，尤其是北方，對(duì)工業(yè)企業(yè)的節(jié)水方面都有很多相關(guān)優(yōu)惠的政策，通過企業(yè)的節(jié)水，為企業(yè)爭(zhēng)取更多的政策性優(yōu)惠，同時(shí)也為社會(huì)節(jié)約用水做出貢獻(xiàn)。降低了廢水處理站的處理負(fù)荷，為企業(yè)增加產(chǎn)能做好了物質(zhì)基礎(chǔ)。在企業(yè)增加產(chǎn)能時(shí)，不需要再顧慮廢水處理設(shè)施的增容。
2.輔助效益經(jīng)濟(jì)效益a.減少硫酸采購量；b.減少片堿采購量；c.減少原工藝化成廢酸外運(yùn)處理成本；d.節(jié)水僅化成廢酸回收與淋酸廢酸回收帶來的節(jié)水水費(fèi)；e.今年國際鉛價(jià)大幅度提升，為鉛酸蓄電池帶來成本上升的難題，使用此生產(chǎn)工藝可以降低生產(chǎn)成本，因成本降低可以緩解部分鉛價(jià)上升帶來的不利因素。使用此環(huán)保生產(chǎn)工藝可以因成本降低帶來銷售市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力的增強(qiáng)。
f.在鉛酸蓄電池化成工藝與淋酸工藝改造后，企業(yè)可以因上述的a、b、c、d、e項(xiàng)生產(chǎn)的節(jié)約與銷售競(jìng)爭(zhēng)力的增強(qiáng)帶來企業(yè)年度利潤(rùn)率的增長(zhǎng)。
四

附圖為本發(fā)明的廢硫酸回用裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
五具體實(shí)施例方式本發(fā)明蓄電池極板生產(chǎn)中廢硫酸回收方法實(shí)施例為1.淋酸廢酸液經(jīng)過多級(jí)沉淀池沉淀后，用微(超)濾膜處理極板生產(chǎn)中淋酸工藝(有部分蓄電池極板生產(chǎn)企業(yè)無淋酸工藝段)產(chǎn)生的廢酸液，廢酸液經(jīng)泵加壓進(jìn)入微(超)濾膜循環(huán)處理單元，濃縮液排入工廠的污水處理站處理或外運(yùn)處理，濾出液泵入高位槽中儲(chǔ)存，用于配置化成工藝用稀硫酸。該處理單元主要回用淋酸工藝中多余的硫酸與溶液中的水，去除淋酸廢液中的鉛粉、氧化鉛與硫酸鉛等固形物與懸浮物；而濾出液中主要成分為硫酸、水、低濃度的鐵離子、鉛離子等，鐵離子含量小于5ppm，成分濃度完全符合配置化成硫酸溶液的要求。
2.在化成工藝中，化成酸液因鐵離子濃度隨時(shí)間增加而逐漸升高，當(dāng)鐵離子濃度高于5ppm后，對(duì)極板化成工藝中的極板質(zhì)量會(huì)產(chǎn)生負(fù)面的影響，此時(shí)該酸液在原有的生產(chǎn)工藝中已失去利用價(jià)值而被廢棄。
本發(fā)明用微(超)濾膜處理化成工藝產(chǎn)生的廢酸液，廢酸液經(jīng)泵加壓進(jìn)入微(超)濾膜循環(huán)單元處理，方法與處理淋酸廢酸液基本相同。不同之處在于濃縮液不進(jìn)入廢水處理站而是外運(yùn)處理。微(超)濾膜處理單元主要是作為二級(jí)納濾膜處理單元的預(yù)處理單元，去除化成廢液中的鉛粉、氧化鉛與硫酸鉛等物質(zhì)產(chǎn)生固形物與懸浮物；而濾出液中主要成分為硫酸、水、鐵離子、鉛離子等，成分濃度完全符合二級(jí)納濾有機(jī)膜處理單元對(duì)待處理物料的要求。微(超)濾濾出液在5-40kg/cm2的壓力下泵入下一級(jí)納濾膜處理單元，對(duì)廢酸液做鐵離子循環(huán)濃縮，該處理單元對(duì)鐵離子等非一價(jià)金屬離子具有較高的截留能力，起到降低濾出液中鐵離子濃度的作用，二級(jí)濾出液中鐵離子濃度在0-5ppm之間。濾出液可以重新回用于化成配酸。濃縮液因含有高濃度的鐵離子而失去回用價(jià)值，作外運(yùn)處理。經(jīng)過此工藝步驟后，外運(yùn)的廢酸量降低了70％以上。濾出液進(jìn)入化成配酸系統(tǒng)重新配置后回用。
參見附圖，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)上述方法的廢硫酸回收設(shè)備，包括機(jī)體1，機(jī)體1上設(shè)有進(jìn)料口2和出料口3，機(jī)體1從進(jìn)料口2至出料口3順序設(shè)置微濾或超濾單元4、納濾單元5，設(shè)有微濾或超濾膜清洗單元6和納濾膜清洗單元7。微濾或超濾單元4由儲(chǔ)料罐8、一級(jí)泵9和微濾膜或超濾膜組件10組成。納濾單元5由循環(huán)罐13、二級(jí)泵11和納濾膜組件12組成，將微濾或超濾單元4的濾出液泵入納濾單元5。將廢硫酸經(jīng)一級(jí)泵9泵入微濾膜或超濾膜組件10，得到的濾出液進(jìn)入循環(huán)罐13。儲(chǔ)料罐8的進(jìn)口為機(jī)體1的進(jìn)料口2，出口14一級(jí)泵9的進(jìn)口15，微濾膜或超濾膜組件10的進(jìn)口17為一級(jí)泵9的出口16，微濾膜或超濾膜組件10的出口18接納濾單元進(jìn)口19。將微濾或超濾單元4的濾出液經(jīng)循環(huán)罐13后經(jīng)二級(jí)泵11泵入納濾膜組件12，得到的濾出液進(jìn)入成品罐27。循環(huán)罐13的進(jìn)口19為微濾膜或超濾膜組件10的出口18，出口20接二級(jí)泵11的進(jìn)口21，納濾膜組件12的進(jìn)口23為二級(jí)泵11的出口22，納濾膜組件12的出口24成品罐進(jìn)口25，成品罐的出口26接出料口3。
本發(fā)明的微濾或超濾膜清洗單元和納濾膜清洗單元及清洗方法均采用現(xiàn)有技術(shù)。
應(yīng)用本發(fā)明能夠全面解決長(zhǎng)期困擾鉛酸蓄電池極板生產(chǎn)企業(yè)的大多數(shù)廢硫酸處理的環(huán)保難題。提高硫酸綜合利用率，降低硫酸的購置成本的同時(shí)，降低廢硫酸治理成本，降低廢水治理成本，降低出站水硫酸鈉濃度，大幅度提高鉛酸蓄電池極板生產(chǎn)企業(yè)的環(huán)保效益、社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。特別是進(jìn)行廢硫酸回用處理時(shí)不會(huì)引入其他的二次污染，不會(huì)因回用影響極板的產(chǎn)品質(zhì)量。
權(quán)利要求
1.一種鉛酸蓄電池極板生產(chǎn)工藝中廢硫酸的回收方法，其特征在于將鉛酸蓄電池極板生產(chǎn)過程中化成工藝產(chǎn)生的廢硫酸用微濾膜或超濾膜過濾，得到一級(jí)濾出液，將一級(jí)濾出液泵入納濾膜，得到鐵離子含量在0-5ppm之間的二級(jí)濾出液。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于將未通過微濾膜或超濾膜的廢硫酸用微濾膜或超濾膜過濾；將未通過納濾膜的一級(jí)濾出液泵入納濾膜過濾。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于將一級(jí)濾出液泵入納濾膜的壓力為5-40kg/cm2；納濾膜的pH值的適用范圍為0-7。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的方法，其特征在于將鉛酸蓄電池極板淋酸工藝產(chǎn)生的廢硫酸用微濾膜或超濾膜微過濾，得到淋酸廢硫酸的一級(jí)濾出液，將淋酸廢硫酸的一級(jí)濾出液泵入納濾膜，得到鐵離子含量在0-5ppm之間的二級(jí)濾出液。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于將未通過微濾膜或超濾膜的淋酸廢硫酸用微濾膜或超濾膜過濾；將未通過納濾膜的淋酸廢硫酸一級(jí)濾出液泵入納濾膜過濾。
6.一種鉛酸蓄電池極板生產(chǎn)工藝中廢硫酸的回收設(shè)備，包括機(jī)體，機(jī)體上設(shè)有進(jìn)料口和出料口，其特征在于機(jī)體從進(jìn)料口至出料口順序設(shè)置微濾或超濾單元、納濾單元，設(shè)有微濾或超濾膜清洗單元和納濾膜清洗單元。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的回收設(shè)備，其特征在于微濾或超濾單元由微濾膜或超濾膜組件、將廢硫酸泵入微濾膜或超濾膜組件的一級(jí)泵和儲(chǔ)料罐組成，納濾單元由納濾膜組件、將微濾或超濾單元的濾出液泵入納濾膜組件的二級(jí)泵組成，一級(jí)泵的進(jìn)口為機(jī)體的進(jìn)料口，出口接微濾膜或超濾膜組件的入口；微濾膜或超濾膜組件的濾液出口經(jīng)儲(chǔ)料罐接二級(jí)泵的進(jìn)口，出口為機(jī)體的出料口。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的回收設(shè)備，其特征在于微濾或超濾膜清洗單元的出口接微濾或超濾單元進(jìn)口；納濾膜清洗單元的出口接納濾單元進(jìn)口。
全文摘要
本發(fā)明涉及蓄電池極板生產(chǎn)中廢硫酸回收方法，將鉛酸蓄電池極板生產(chǎn)過程中化成工藝產(chǎn)生的廢硫酸用微濾膜或超濾膜過濾，得到一級(jí)濾出液，將一級(jí)濾出液泵入納濾膜，得到鐵離子含量在0－5ppm之間的二級(jí)濾出液。本發(fā)明還提供了實(shí)現(xiàn)上述方法的廢硫酸回收設(shè)備，包括機(jī)體，機(jī)體上設(shè)有進(jìn)料口和出料口，機(jī)體從進(jìn)料口至出料口順序設(shè)置微濾或超濾單元、納濾單元，設(shè)有微濾或超濾膜清洗單元和納濾膜清洗單元。本發(fā)明在不影響極板產(chǎn)品質(zhì)量前提下，提高硫酸綜合利用率，降低硫酸的購置成本及廢硫酸治理成本，降低廢水治理成本，降低出站水硫酸鈉濃度，大幅度提高鉛酸蓄電池極板生產(chǎn)企業(yè)的環(huán)保效益、社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號(hào)C01B17/90GK1760116SQ20041006094
公開日2006年4月19日 申請(qǐng)日期2004年10月11日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月11日
發(fā)明者李華才, 徐曉東, 楊國新, 謝雄 申請(qǐng)人:武漢新奇集團(tuán)有限公司