Процесс утилизации и переработки аккумуляторов разных типов

Утилизация аккумуляторов – процесс переработки старых батарей с целью улучшения экологической и экономической ситуации. Необходимость в повторном использовании компонентов, содержащихся в АКБ, стала очевидной относительно недавно. Раньше использованные батареи без мучений совести выбрасывали в мусорные баки, сегодня же это стало незаконным.

Свинцовосодержащие АКБ относятся к отходам второго класса опасности, их запрещено вывозить на свалки или использовать по непрямому назначению. Утилизация аккумуляторных батарей на специализированном предприятии – единственный правильный путь для отработанного источника питания. В Ханты-Мансийске старые автомобильные, тяговые, гелевые и другие АКБ по высокой цене принимает компания «Юметек». Все собранные батареи после предварительной подготовки отправляются на переработку на утилизирующие заводы.

1. Классификация аккумуляторных батарей

Источники питания условно делятся на 2 большие группы: одноразовые и перезаряжаемые устройства. В первую попадают обычные батарейки, во вторую – аккумуляторы любого типа. Последующее разделение осуществляется по типу активного вещества, задействованного в химической реакции:

• щелочные (токопроводящая жидкость из водного раствора гидроксида калия КОН, катод из диоксида марганца, цинковый анод);
• цинк-углеродные (электролит из раствора хлорида аммония/цинка, углеродный катод с двуокисью марганца, анод из цинка);
• серебряные (электролит на основе гидроксида калия, катод из оксида серебра, цинковый анод);
• ртутные (электролит на основе раствора КОН, ртутный катод, анод из цинка);
• литий-марганцевые (органический электролит, литиевый анод, катод на основе диоксида марганца в виде порошка);
• цилиндровые (электролит типа КОН, кислородный катод, анод из цинка в виде порошка).

Состав электролита (токопроводящей жидкости) в сочетании с конструкцией электродов делят все типы аккумуляторных батарей на 5 категорий:

• свинцово-кислотные;
• никель-кадмиевые (вторичные щелочные батареи);
• никель-металлгидридные;
• литий-ионные;
• литий-полимерные.

Наиболее распространенными в России являются свинцово-кислотные батареи. По актуальным данным только автомобильных АКБ насчитывается свыше 3 миллионов единиц, что в перерасчете на объемы отходов равно 90 тыс. тонн свинца и его соединений, 20 тыс. тонн кислоты. Ежегодно изнашиваются сотни тысяч аккумуляторов, а потому всем владельцам личных авто важно понимать, как осуществляется утилизация.

2. Известные способы переработки аккумуляторов

Батарея состоит из нескольких фракций (компоненты), каждая из которых обладает рядом уникальных свойств. Первый способ утилизации старых аккумуляторов основывается на разделении корпуса и наполнения АКБ на эти компоненты механическим методом.

Путем механического воздействия выделяются:

• ферромагнетики (сталь и прочие металлы);
• диамагнетики (полимеры, целлюлоза);
• парамагнетики (разнообразные примеси).

Переработка аккумуляторов механическим методом предполагает, что сначала устройство будет разделено на составляющие фракции, а после каждая группа компонентов пройдет индивидуальную утилизацию на специальном предприятии.

Пирометаллургическая переработка

Данный способ утилизации предполагает плавление металла в специальной печи. Преимущество метода заключается в относительной универсальности. В печах возможна рециркуляция разнообразных клеток, включая органический электролит, который содержат литий-марганцевые аккумуляторы. Утилизация АКБ такого типа происходит поэтапно:

1. Прием батарей специализированными пунктами.
2. Первичная подготовка устройств, доставка до промышленных установок.
3. Загрузка АКБ во вращающуюся печь при температуре 1 250°.
4. Испарение цинка, свинца и кадмия.
5. Сбор и подготовка образовавшихся металлов.

Такая переработка также позволяет выделить из АКБ другие компоненты: медь, никель, железо, кобальт, хром, марганец.

Главными минусами пирометаллургической переработки АКБ называют малую эффективность рециркуляции и высокую вероятность формирования большого количества отходов. Но у технологии есть и другие недостатки:

• энергоемкость;
• загрязнение атмосферы пылью и газами;
• образование не до конца восстановленных никеля и кадмия (нужна дополнительная обработка).

Совокупность этих факторов является главной причиной низкой распространенности пирометаллургической утилизации АКБ.

Гидрометаллургическая переработка

Утилизация аккумуляторных батарей гидрометаллургическим методом предполагает выщелачивание предварительно обработанных компонентов АКБ. После выполняется набор физико-химических воздействий, результатом которых становится выделение ценных элементов и их переработка до стадии полуфабриката/готового коммерческого продукта.

Гидрометаллургическая переработка является многоступенчатой и энергоемкой технологией с высокой эффективностью. С ее помощью удается извлекать до 99,5% компонентов, которые в дальнейшем используются для производства новых АКБ.

Утилизация литийсодержащих батарей

Литиевые аккумуляторы преимущественно используются в источниках бесперебойного питания, а также в крупной технике и средствах связи. Полезных ресурс батарей составляет около 5 лет, после чего их необходимо сдавать в специализированные пункты приема для последующей утилизации.

Необходимость правильной переработки литийсодержащих АКБ обусловлена высокой пожароопасностью и взрывоопасностью устройств. При попадании влаги внутрь корпуса возникает короткое замыкание, которое влечет нагрев до 450° и взрыв.

Во избежание подобных ситуаций на перерабатывающих заводах применяются современную технологию утилизации:

1. Разбор корпуса старого устройства с извлечением внутренних частей.
2. Удаление электролита – солей лития.
3. Распределение всех металлических электродов на аноды и катоды.
4. Удаление с пластин всех неметаллических включений.
5. Плавление меди и алюминия.

Последним этапом становится переработка пластика в гранулы для последующего использования в производстве продукции или проведения дорожно-ремонтных работ.

3. Этапы переработки свинцовосодержащих АКБ

Компания «Юметек» рекомендует сдать аккумулятор в Ханты-Мансийске всем, кто заинтересован в получении личной выгоды. Мы ведем прием старых свинцовосодержащих АКБ по конкурентным ценам, предлагаем наценки за опт. После получения некоторого объема батарей отдаем их на перерабатывающее предприятие для финальной утилизации.

Общий алгоритм переработки свинцовосодержащих аккумуляторов:

1. Удаление электролита. С помощью специальных инструментов обнажаются банки, наполненные токопроводящей жидкостью. Далее старый электролит осторожно и планомерно откачивают, используя грушу или шприц. Опустевшие банки промываются дистиллированной водой. После удаления электролита корпус АКБ закрывается.
2. Подготовка к утилизации. Пустые батареи плотно укладываются на поддоны. После полного заполнения поддоны отправляются на конвейер, который доставляет АКБ в дробильную установку.
3. Измельчение. Станок с большим количеством молотов дробит батареи на части. Свинцово-кислотная паста отделяется от решетчатых пластин с помощью череды специальных фильтров.
4. Промывка компонентов. Образовавшиеся куски пластика и металлов попадают в резервуар, наполненный водой. В нем легкая пластмасса всплывает на поверхность, а свинец и другие тяжелые элементы оседают на дно.
5. Удаление пластика. Всплывшие пластмассовые детали собираются с поверхности воды, сушатся и загружаются в контейнеры для перевозки до специализированных заводов по переработке полимеров. Там весь пластик превратится в гранулы, который можно заново пустить в производство.
6. Нейтрализация кислоты. Оставшаяся масса из свинца и других компонентов подвергается обработке, благодаря которой кислота превращается в воду и удаляется.
7. Очистка воды. Полученная жидкость отстаивается в резервуарах. Образовавшийся осадок добавляется к смеси свинца и металлов.
8. Обогащение и сушка металлов. Твердые отходы обогащаются очищенным углем, а после попадают в сушильный барабан для окончательного удаления влаги.
9. Плавление. Металлическая масса плавится в печи. Очищенный от примесей других металлов свинец разливается по формам и остывает.

Полученный свинец и пластиковые гранулы в будущем снова будут использованы для производства новых аккумуляторов. Совокупно перерабатывающие предприятия России производят около 200 тыс. тонн товарного металла и его сплавов, полученного из аккумуляторного лома.

Заключение

Появление новых технологий переработки старых аккумуляторов позволяет ответственно подходить сразу к нескольким проблемам: экономия мировых запасов свинца, защита экологии, рост финансового благополучия населения. За сдачу аккумуляторов можно получить реальные деньги, не прилагая особых усилий. Для этого достаточно привезти батарею в пункт приема «Юметек» в Ханты-Мансийске. Мы на месте оценим лом, оплатим его стоимость сразу и в полной мере.