專利名稱：廢棄鋅錳電池揮發(fā)煙氣的冷凝回收器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及環(huán)境保護和資源回收設備，更具體地說，本實用新型涉及 一種廢棄化學電源的回收設備。
技術背景現(xiàn)代社會步入電子化時代，現(xiàn)代社會中的機電制品、電子設備的品種越來 越多、數(shù)量越來越巨大，在這些制品/設備中，方便攜帶和移動使用的化學電源 -電池得到廣泛應用。其中人們常用器具、交通工具中的常用電池主要包括以鋅 錳電池為代表的一次電池。鋅錳電池包括如下的被覆作用的表層物和電化活性 的內(nèi)容物，其中，被覆作用的表層物包括鐵外殼、封口材料瀝青、塑料、紙 等材料；電化活性的內(nèi)容物包括正極活性物質(zhì)、負極活性物質(zhì)、電解質(zhì)，而其 中，正極活性物質(zhì)，其主要為二氧化錳，其余如碳棒、乙炔黑、石墨等；負極 活性物質(zhì)，其主要為鋅，其余為降低鋅電極的腐蝕速度加入的少量汞、鎘、鉛； 電解質(zhì)，對中性鋅猛電池，其電解質(zhì)溶液為氯化銨和氯化鋅，對堿性鋅錳電池， 其電解液為氫氧化鉀。我國每年廢棄幾十萬噸廢鋅錳電池，廢棄鋅錳電池中包含的上述含鋅、汞、 鎘、銅、錳等重金屬以及銨鹽的有機物、無機物等物質(zhì)，大部分為自然環(huán)境所 難以降解，如果隨意丟棄，很容易對環(huán)境產(chǎn)生嚴重的破壞，例如其中殘存的汞 等重金屬會在自然水體和生物鏈中逐步富積而對環(huán)境產(chǎn)生污染。相反，若能對 這些物質(zhì)全部回收利用，就可再生數(shù)萬噸到幾十萬噸不等的錳、鋅、銅等，是 相當可觀的資源。但回收處理技術是關鍵問題，回收處理技術不行則不能杜絕 污染或無法經(jīng)濟運行，而且如若處理不當還可能引起二次環(huán)境污染并造成資源 浪費。在此方面，有申請?zhí)枮?4111199. 7的中國專利申請文件公開了一種從廢干 電池中提取鋅和二氧化錳的方法，該法首先將廢干電池在貧氧的容器中還原焙 燒，邊燒邊攪拌；再用篩分檢出炭棒，鋅塊，用電磁法除去鐵(Fe);再將濃硫 酸慢慢加入分檢后的粉料中并不斷攪拌，粉料呈濕潤的顆粒狀，然后在經(jīng)放置 的粒料中通入熱空氣加熱，讓HCL氣體揮發(fā)；后再加入廢電解液，使粒料溶解； 然后加入Ca(0H)2或Ba(0H)2中和，使溶液的PH值在3. 8 5. 2;最后將用鋅粉 置換凈化處理后的溶液，加熱至8(TC放入電解槽內(nèi)，同進電解，在陰極和陽極 上分別沉積出鋅和二氧化錳。該方法及其采用的設備具有如下缺點采用電解 方法和電解槽回收提取廢舊堿錳電池中的鋅錳，電解槽耗電量大，不適于國內(nèi) 電能日益短缺的經(jīng)濟總體情況，而且該法機設備采用強酸電解液，回收過程復 雜、勞動條件差，還會造成酸霧二次污染。發(fā)明內(nèi)容針對現(xiàn)有技術的上述缺點，本實用新型的目的是要提供一種廢棄鋅錳電池 揮發(fā)煙氣的冷凝回收器，其具有如下優(yōu)點配合揮發(fā)煙氣的焙燒爐使用時，能 夠對鋅錳電池中的大宗內(nèi)容物進行較為全面的冷凝回收，而且回收產(chǎn)物純度較 高，基本不產(chǎn)生二次污染。為此，本實用新型的技術解決方案是一種廢棄鋅錳電池揮發(fā)煙氣的冷凝回 收器，其包括煙氣的入氣口、出氣口、換熱器盤管，其出氣口連通有引風機， 而所述冷凝回收器包括垂直折板式沉降室，所述沉降室中部包括多塊相間排布 的上部折板和下部折板，所述入氣口與出氣口分處于折板組的首尾兩端，所述 折板為中空結構,所述換熱器盤管緊貼分布在上部折板和下部折板的內(nèi)壁面上， 設在上部折板下方的是沉降室的收集口 ；所述換熱器盤管的進口管和出口管連 通冷媒制冷系統(tǒng)。本實用新型的冷凝回收器，將選擇性揮發(fā)焙燒爐內(nèi)進行階段升溫揮發(fā)得到 的主要電池成份(一)419-C-910。C以上蒸發(fā)出來的氣態(tài)單質(zhì)鋅、金屬鋅，在 100-300°C的較低溫度下冷凝，得到高純的ZnO或Zn粉末產(chǎn)品；本實用新型的冷凝回收器，可以(二)對于從清洗液體中富集、在經(jīng)過焙 燒爐的340-39(TC范圍的中溫熱源升華后得到的純凈NH4Cl氣體，進行降溫收 集或液體吸收，從而得到高純度的氯化銨溶液乃至結晶；此外，雖然由于國家對于電池添加有汞類害物質(zhì)控制越來越嚴，但是某些 小型電池廠仍然可能生產(chǎn)含汞鋅錳電池或不能完全取消汞的應用，本實用新型 冷凝回收器，可(三)將焙燒爐中50 600。C范圍內(nèi)溫度下餾出之中溫氣體進 行冷凝回收，收集得到汞液，從而防止汞污染。由上述分析可見，本實用新型的冷凝回收器的冷卻折板結構既能增加煙氣 冷卻面積、同時作為固化顆粒減速、沉降的擋板，可以較高效率地從煙氣中冷 凝分離被降溫凝結的顆粒，配合使用選擇性揮發(fā)焙燒爐等設備，就能將鋅錳電 池中的大宗廢棄物質(zhì)提取出來加以回收再用，而且分離效果改善，回收產(chǎn)物純 度較高，基本不產(chǎn)生二次污染。本實用新型具體結構改進還包括為增進冷凝效率、適用范圍、操作彈性，所述沉降室的頂部還設有冷卻水 的進水管、上部還設有溢流管。所述進水管和溢流管分處于所述沉降室的兩側。 上述結構改進利用鋅、汞金屬顆粒與水的比重差采用水/氣直接接觸降溫增進冷 凝效果且便于直接吸收NH4Cl鹽。為增加回收操作的自動程度、操作彈性和回收效率，所述冷凝回收器還包 括分別設在所述入氣口的入氣傳感器、出氣口的出氣傳感器、二次儀表、冷媒和冷卻水的控制閥門。所述冷凝回收器還包括分別設在所述溢流口的水溫傳感器、設在出口管處 的媒溫傳感器。所述冷媒為封閉循環(huán)的的液態(tài)或氣/液混合型的傳熱媒質(zhì)。為對尾氣進一步分離回收，所述冷凝回收器的出氣口與引風間機之間還串 聯(lián)有旋風式除塵器，其下或還設有收集槽。在所述旋風式除塵器與所述引風間 機之間還串聯(lián)有袋式或靜電式除塵器，其下或還設有收集槽。為增加收集效率、操作性，所述收集口包括連接在下部的錐形斗、排料閥。 所述錐形斗的斗壁上開設有透明的玻璃觀察窗口。
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型做進一步說明。


圖1為本實用新型冷凝回收器實施例的結構示意圖。圖2為由本實用新型冷凝回收器實施例組成的選擇性揮發(fā)回收系統(tǒng)示意圖。
具體實施方式
如圖1，所示為本實用新型廢棄鋅錳電池揮發(fā)煙氣的冷凝回收器的實施例 的結構示意圖。其150包括煙氣的入氣口 156、出氣口157、換熱器盤管152， 其出氣口連通有引風機(不予詳示)，而所述冷凝回收器150包括垂直折板式沉 降室151,所述沉降室151中部包括多塊相間排布的上部折板153和下部折板 154，所述入氣口 156與出氣口 157分處于153、 154構成的折板組的首尾兩端, 所述折板153、 154為中空結構，所述換熱器盤管152緊貼分布在上部折板153和下部折板154的內(nèi)壁面上，設在上部折板153下方的是沉降室151的收集口 155;所述收集口 155包括連接在下部的錐形斗、排料閥。所述錐形斗的斗壁上開設有透明的玻璃觀察窗口 158。所述換熱器盤管152的進口管和出口管連通冷媒制冷系統(tǒng)(不予詳示)。所 述冷媒為封閉循環(huán)的的液態(tài)或氣/液混合型的傳熱媒質(zhì)。所述沉降室151的頂部 還設有冷卻水的進水管159、上部還設有溢流管160。所述進水管159和溢流管 160分處于所述沉降室151的兩側。所述冷凝回收器還包括分別設在所述溢流 口 158的水溫傳感器(不予詳示)、設在出口管處的媒溫傳感器(不予詳示)。所述冷凝回收器150還包括分別設在所述入氣口 155的入氣傳感器(不予 詳示)、出氣口 156的出氣傳感器(不予詳示)、二次儀表(不予詳示)、冷媒和 冷卻水的控制閥門(不予詳示)。如圖2，所示為由本實用新型冷凝回收器實施例組成的選擇性揮發(fā)回收系 統(tǒng)示意圖。其包括分類輸送設備(不予詳示)、液體過濾器(不予詳示)、依序 裝設的電池破殼機100、水洗槽110、選擇性揮發(fā)焙燒爐120、冷凝回收器150、 酸溶槽180、加熱濃縮器190;其中，所述電池破殼機100包括帶有壁面刀刃 101的電池通孔102和電池推進器(不予詳示)，其將廢棄電池Bt進行軸向破 殼；所述水洗槽110帶有換熱器盤管113、超聲振子112、機械攪拌器111等水 體增能器，其將電池破殼后的表層物和內(nèi)容物進行增能漂洗；所述焙燒爐120 將經(jīng)水洗干凈的電池表層物和內(nèi)容物進行分段升溫分餾得到不同溫度段的煙 氣；所述冷凝回收器150將各溫度段的煙氣進行冷凝分別得到氯化銨顆粒、鋅/ 氧化鋅粉末；所述酸溶槽180將經(jīng)過高溫分餾而留在焙燒爐120中的固體殘渣 進行酸溶、堿沉；所述液體過濾器對水洗槽110的槽液和酸溶槽180中的堿沉 溶液進行過濾提純；所述加熱濃縮器190將提純后的酸溶槽180溶液加熱濃縮 得到純化硫酸錳顆粒。所述焙燒爐120將經(jīng)水洗干凈的電池表層物和內(nèi)容物置于物料推舟127中
進行分段升溫分餾得到不同溫度段的煙氣；焙燒爐120包括產(chǎn)生高溫煙氣的燃 燒室121A和附設的電加熱器121B、水平設置且依序連通的中溫腔室122、高溫 腔室123、冷卻腔室124和貫通各腔室的管狀物料通道125,所述各腔室間有分 隔裝置126且對爐體外部是適當封閉、不直接連通的，在該物料通道125中容 納有一系列物料推舟127及其振動式推進裝置128,在各個腔室中設有高溫煙 氣入煙口 129、進氣口 130、排氣口 131、溫度檢測裝置132和風管系統(tǒng)，該風 管系統(tǒng)包括風機133和控制閥門134，所述冷卻腔室124中設有冷卻換熱器， 冷卻換熱器包括預熱進氣的氣管換熱器135和加熱液媒的液媒換熱器136，在 各腔室的進氣口、排氣口處還分別設置有檢測氣體成分的氣體傳感器137，氣 體傳感器137的輸出線路(以虛線表示，且虛線兼表示控制線路)連接著二次儀 表以及控制電路138。所述冷凝回收器150的出氣口 156與引風間機之間還串聯(lián)有旋風式除塵器 171、袋式或靜電式除塵器172，其下均設有收集槽。
權利要求1、 一種廢棄鋅錳電池揮發(fā)煙氣的冷凝回收器，其包括煙氣的入氣口、出 氣口、換熱器盤管，其出氣口連通有引風機，其特征在于所述冷凝回收器包 括垂直折板式沉降室，所述沉降室中部包括多塊相間排布的上部折板和下部折 板，所述入氣口與出氣口分處于折板組的首尾兩端，所述折板為中空結構，所 述換熱器盤管緊貼分布在上部折板和下部折板的內(nèi)壁面上，設在上部折板下方 的是沉降室的收集口 ；所述換熱器盤管的進口管和出口管連通冷媒制冷系統(tǒng)。
2、 如權利要求1所述廢棄鋅錳電池揮發(fā)煙氣的冷凝回收器，其特征在于 所述沉降室的頂部還設有冷卻水的進水管、上部還設有溢流管。
3、 如權利要求1或2所述廢棄鋅錳電池揮發(fā)煙氣的冷凝回收器，其特征 在于所述冷凝回收器還包括分別設在所述入氣口的入氣傳感器、出氣口的出 氣傳感器、二次儀表、冷媒和冷卻水的控制閥門。
4、 如權利要求2所述廢棄鋅錳電池揮發(fā)煙氣的冷凝回收器，其特征在于 所述冷凝回收器還包括分別設在所述溢流口的水溫傳感器、設在出口管處的媒 溫傳感器。
5、 如權利要求1所述廢棄鋅錳電池揮發(fā)煙氣的冷凝回收器，其特征在于 所述冷媒為封閉循環(huán)的的液態(tài)或氣/液混合型的傳熱媒質(zhì)。
6、 如權利要求2所述廢棄鋅錳電池揮發(fā)煙氣的冷凝回收器，其特征在于: 所述進水管和溢流管分處于所述沉降室的兩側。
7、 如權利要求1所述廢棄鋅錳電池揮發(fā)煙氣的冷凝回收器，其特征在于: 所述冷凝回收器的出氣口與引風間機之間還串聯(lián)有旋風式除塵器，其下或還設 有收集槽。
8、 如權利要求7所述廢棄鋅錳電池揮發(fā)煙氣的冷凝回收器，其特征在于:在所述旋風式除塵器與所述引風間機之間還串聯(lián)有袋式或靜電式除塵器，其下 或還設有收集槽。
9、如權利要求1所述廢棄鋅錳電池揮發(fā)煙氣的冷凝回收器，其特征在于-所述收集口包括連接在下部的錐形斗、排料閥。
10、如權利要求1或2所述廢棄鋅錳電池揮發(fā)煙氣的冷凝回收器，其特征 在于所述錐形斗的斗壁上開設有透明的玻璃觀察窗口。
專利摘要本實用新型涉及一種廢棄鋅錳電池揮發(fā)煙氣的冷凝回收器，其包括煙氣的入氣口、出氣口、換熱器盤管，其出氣口連通有引風機，而冷凝回收器包括垂直折板式沉降室，沉降室中部包括多塊相間排布的上部折板和下部折板，入氣口與出氣口分處于折板組的首尾兩端，折板為中空結構，換熱器盤管緊貼分布在上部折板和下部折板的內(nèi)壁面上，設在上部折板下方的是沉降室的收集口；換熱器盤管的進口管和出口管連通冷媒制冷系統(tǒng)。本實用新型冷凝回收器配合揮發(fā)煙氣的焙燒爐使用時，能夠對鋅錳電池中的大宗內(nèi)容物進行較為全面的冷凝回收，而且回收設備的操作較簡單、操作彈性強、效率較高，回收產(chǎn)物純度較高，基本不產(chǎn)生二次污染。
文檔編號H01M6/52GK201038238SQ20072011931
公開日2008年3月19日 申請日期2007年4月3日 優(yōu)先權日2007年4月3日
發(fā)明者許開華 申請人:深圳市格林美高新技術股份有限公司