废旧铅酸蓄电综合利用可行性研究报告.docx
《废旧铅酸蓄电综合利用可行性研究报告.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《废旧铅酸蓄电综合利用可行性研究报告.docx（20页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
废旧铅酸蓄电综合利用可行性研究报告
废旧铅酸蓄电综合利用可行性研究报告
（此文档为word格式，下载后您可任意修改编辑）
项目主办单位:
某某某某冶金有限公司
单位负责人:
某某
项目建设地点:
某某省老某某市仙人渡镇王楼。
离汉十高速老某某出口1000米,距汉十高速公路100米。
1.项目背景
本项目主要投资商是某某骆驼蓄电池股份有限公司,是国内专业生产铅酸蓄电池的骨干企业,2009年度生产各类蓄电池800万只,实现销售收入22亿元,总产量突破了800万千伏安时,产品涵盖汽车、船舶、电动车、电力、通讯等领域。
“骆驼”商标被国家工商总局授予“驰名商标”称号,销售网络遍及全国各地,其主导产品?
?
汽车蓄电池被神龙汽车、上海通用、奇瑞汽车、东风汽车、长安汽车、吉利汽车、济南重汽、一汽佳宝、宇通客车、比亚迪汽车、力帆汽车、时风集团、五征集团、福田汽车等众多整车厂家选为其配套产品。
近几年公司每年以30%左右的速度增长,预计五年内仅汽车蓄电池产量将突破1300万千伏安时,在加上其他用途蓄电池,总产量将会突破1500万千伏安时。
铅蓄电池是我国现阶段化学电源一个较好的选择.它的残值非常高,就是废电池相对于新电池的价格的比例很高达30%以上。
而其他电池如锂电池和普通一次性电池碳性电池,碱性电池,回收价值很低,而且处理再生成本很高,这就是经常有报道小学生回收大量一次性电池,但没人回收处理的根本原因。
在较长的一个时期内,铅酸蓄电池还无法被替代,而且随着汽车和电动车的发展,还呈现出需求量剧增的趋势。
目前,我公司废铅蓄电池再生铅厂存在的突出问题是:
1、铅回收率低:
回收率一般为80%?
85%,最高不超过90%国外一般为95%,最高可达98%以上,全国每年大约有近2-3万吨铅在冶炼过程中流失掉。
2、综合利用率低:
废蓄电池由于无分选处理技术,板栅金属和铅膏混炼,合金成分没有合理利用。
3、能耗高:
一般水平达500公斤?
600公斤标煤/吨铅,而国外仅120公斤?
140公斤标煤/吨铅。
4、污染严重:
由于技术落后,熔炼过程中排放的铅蒸气、烟尘、二氧化硫超过国家标准的几十倍。
以公司目前每年大约冶炼50万吨废铅蓄电池、产出约25万吨再生铅计算,年约排放二氧化硫20000吨其中煤排放二氧化硫3000吨/年;耗水约250万立方米每处理1吨废铅蓄电池,耗水约5立方米;年产弃渣量高达10万吨以上,其中含铅金属10000吨,砷近1000吨,锑3000吨。
目前某某骆驼蓄电池有限公司每年消耗铅及铅合金约8万吨,年产各类蓄电池800万只,约13万吨;五年内年铅的需求量将会突破25万吨。
在某某骆驼蓄电池有限公司的子公司某某某某冶金有限公司建设酸蓄电池循环利用项目,有以下有利条件。
1某某骆驼蓄电池有限公司遍及全国城乡的销售网络可以直接承担废电池的回收职能,在更换蓄电池时将旧电池全部回收,充分保证原材料的供给。
2回收再生后的产品?
?
铅、塑料、硫酸、电解液等可以直接作为蓄电池生产的原材料使用,在内部可以形成使用?
?
回收?
?
再使用?
?
再回收的循环。
3符合我国构建资源节约型社会的宗旨,也符合谁污染谁治理的环保要求。
本项目的主产品为再生铅,副产品为再生聚丙烯塑料颗粒和硫酸钠。
某某某某冶金有限公司引进成套废旧铅酸蓄电池的处理及再生铅生产设备和技术,年处理废旧铅酸蓄电池10万吨,所得再生铅6万吨,再生聚丙烯塑料颗粒5000吨,硫酸钠9000吨,年节约标煤25200吨。
2.国家政策支持
2007年3月18日国家发改委会公布的《铅锌行业准入条件》,根据该《条件》规定,新建或者改、扩建的铅锌矿山、冶炼、再生利用项目必须符合国家产业政策和规划要求,新建铅、锌冶炼项目,单系列铅冶炼能力必须达到5万吨/年不含5万吨以上;单系列锌冶炼规模必须达到10万吨/年及以上。
符合2009年度国家环保部《国家先进污染防治技术名录》和《国家鼓励发展的环境保护技术目录》中干法废蓄电池资源化利用技术。
3.项目建设规模和技术方案
本项目构成:
本项目主要建筑物有1#生产车间、2#生产车间、3#生产车间、制氧站、办公大楼、污水处理站、雨水收集池及门房等。
1#生产车间内设冶炼工段、熔炼工段、精铸工段、铸锭工段及产品仓库等;2#生产车间内设脱硫结晶工段、破碎分离工段及废电池仓库等;3#生产车间为再生聚丙稀工段,各车间内建有车间办公室、更衣室、卫生间等设施。
3.1主要建设内容
本项目建、构筑物有生产车间、办公大楼、污水处理站、污水收集池及门房等。
建、构筑物详见表5-7。
表5-7新增建、构筑物一览表
序号建筑名称层数栋数占地面积
m2建筑面积
m2结构
11#生产车间1175007500框架
22#生产车间1175007500框架
33#生产车间1114001400框架
4制氧站1113001300框架
5办公大楼314001200框架
6污水处理站11540540框架
7污水收集池1540540混凝土
8门房112020框架
合计81920020000
3.1.1配套工程
建道路、停车场及堆场32000m2,围墙1120m,大门1个,配套建设水、电、空调等相关设施和消防、绿化工程等;绿化面积13200m2。
3.1.2车间平面布置
本项目产品生产拟安置在新建的生产车间内。
车间内人、物流路线的组织遵照规范要求,结合生产特点,分别对原辅料、成品和生产过程中的半成品及生产人员等流动路线进行组织,以达到分流要求和方便管理,避免生产过程中的混杂。
按国家标准建设必要的辅助卫生用房。
在车间布置上对易燃区域设防爆门,以满足消防疏散和安全生产的需求。
3.2技术方案
3.2.1工艺技术方案的选择
引进意大利梅洛尼公司废旧电池综合回收处理技术和设备,技术方案包括电池破碎分选、铅泥和固体混合物的分离、塑料/铅栅的分离、分选,聚丙烯的造粒、铅膏脱硫和无水硫酸钠的反应、脱水、结晶、除尘、冶炼、精炼、铸锭、控制管网系统。
3.2.2.技术比较
废铅蓄电池按不同材料的组成来划分一般为铅屑32%,铅膏38%（含铅76%,含硫5%）,浓度为12%-18%的稀硫酸,塑料（PP）7%,隔板纸5%。
废铅蓄电池是有害物料,应按照危险废物处理处置的要求,做好废铅酸蓄电池的回收、贮存,采用环保型再生铅冶炼工艺处理废铅蓄电池,并加以综合利用。
目前世界上废铅酸蓄电池处理的工艺流程主要有以下几种。
1.废铅蓄电池经去壳倒酸等简单处理后,进行火法冶炼,得到铅锑合金;
2.废铅蓄电池经破碎分选后分出金属部分和铅膏部分,二者分别进行火法冶炼,得到铅锑合金和精铅。
3.废铅蓄电池经破碎分选后分出金属部分和铅膏部分,铅膏部分脱硫转化,然后再分别进行火法冶炼,得到铅锑合金和软铅。
4.废铅蓄电池经破碎分选后分出金属部分和铅膏部分,铅膏部分脱硫转化为PbCO3或PbO,经酸溶,通以直流电,Pb2+在阴极沉积得金属铅,一般可产1号铅。
金属部分可熔铸阳极精炼或调整成分铸成铅基合金。
几种蓄电池回收工艺的技术经济比较见表3-2。
表3-2几种蓄电池回收工艺的技术经济比较
工艺
名称技术原理铅回收率主要产品
及品质三废排放生产成本
及经济比较
传统火法工艺利用铁煤等还原剂对PbSO4、PbO、PbO2进行高温还原,冶炼温度1100~1300℃85%低品位还原铅纯度95%SO2排放:
0.075kg/kg铅
铅尘排放
0.006~0.06kg/kg铅
废渣排放:
0.2kg/kg铅
铅含量5~10%生产成本:
500~600元/吨
不包括环保治理费用
利税300~500元/吨
湿法予处理?
火法冶炼工艺利用脱硫剂脱除废蓄电池中的硫酸根,使之变成铅的氧化物,在900~1000℃下还原冶炼92%还原铅
纯度98%
铅锑合金
含锑2-3%冶炼过程SO2排放
0.008kg/kg铅
铅尘排放:
0.00006kg/kg铅
废渣排放:
0.05kg/kg铅生产成本:
1000~12000元/吨
利税450~500元/吨
破碎后水介质分离?
熔炼法经二级破碎、震动和电涡流分离、水介质分类预处理后,在熔炼炉中冶炼并精炼≥98.5%电解铅
纯度99.9%
铅锑合金
含锑2-3%全面采取无污染措施,实现再生铅的无污染生产,废水经处理再循环利用,无二次污染生产成本:
1500~1700元/吨
利税700~750元/吨
3.2.3.工艺流程及简述
⑴废电瓶破碎分离区段（基本车间）
①单元1电解液收集过滤:
从废铅酸蓄电池储存区或工艺过程流放出来的电解液经收集,进入酸液储坑藉由泵打入压滤机,导入大储罐,可利用中和方式处理或作为酸洗剂外售。
②单元2废电瓶破碎分离:
聚丙烯（商品外售）,重塑料,铅膏及板栅（销售冶炼工厂或自行冶炼处理）。
⑵铅膏脱硫区段
③单元3铅膏脱硫化学反应部分（反应药品,碳酸钠或氢氧化钠）,可增进后段冶炼效果（较少添加剂,溶渣量少,生产效率高,低硫排放）单元1电解液于此部分可再利用。
④单元4硫酸钠结晶部分,从单元3产生的硫酸钠水溶液制造纯硫酸钠结晶盐,用作清洁剂工业原料。
⑶冶炼精炼及铅锭铸造区段
⑤单元5旋转窑及过滤总成,粗铅产出。
⑥单元6铅精炼（精炼锅,泵,搅拌器,铸造和堆叠过滤设备总成）,精铅及铅合金产出。
单元5及单元6都设计有布袋收集过滤设备。
4.工艺流程
工艺流程见图4-1、图4-2、图4-3、图4-4。
从图示可见,一级锤式粉碎将回收的废旧铅酸电池进行初步粉碎,通过震动斜道将原料送往二次粉碎,其间有磁选装置将钢铁部件分离出去,之后,二次破碎机将材料再一次粉碎,使其尺寸减少到30毫米。
设计独特的震动筛将铅泥分离出去,其余物质则进入水流分选装置,连续地将塑料、铅块有效分开,铅块与处理过的铅泥分别经熔炼和精炼生成合格的再生铅,而硫酸则与其它化工添加材料反应结晶,制成化工产品硫酸钡（或硫酸钠）。
本设计中的关键点在于独特的水流分流装置高效率的将铅同塑料等物质分开,铅泥经过脱硫、干燥、挤压等系列处置手段过后也及时送至熔炼环节,保证了产品的高纯度和高产出率。
各种环境保护设施有效预防了二氧化硫、氮氧化物、铅雾和烟尘及工业废水等对环境的污染。
4.1铅平衡
废蓄电池中铅屑占重量的32%,铅膏占38%。
铅膏中含铅76%,其它成份主要为锑、锡等元素。
每年按处理10万吨废蓄电池计算;原料含铅量100000×32%+100000×38%×76%32000+2888060880t/a。
项目铅平衡见表4-5。
表4-5项目生产装置铅平衡单位:
t/a
入方出方
物料名称数量铅锭废气冶炼渣
废铅酸蓄电池6088060840.983.0272
60880
4.1.1硫平衡
废蓄电池中铅膏占38%,稀硫酸占18%,铅膏中含硫5%,稀硫酸浓度为12%,每年按处理10万吨废蓄电池计算,铅膏中含硫100000×38%×5%1900t/a,硫酸含硫100000×18%×12%×32/98705.31t/a。
项目硫平衡见表4-6和图4-7。
表4-6项目生产装置硫平衡单位:
t/a
入方出方
物料名称数量副产品Na2SO4废气固废
废铅酸蓄电池2605.312415.3121.96168.04
2605.31
图4-7项目硫平衡图以硫元素计单位:
t/a
5.1设备方案
5.1.1设备选型理由
本项目拟全套引进国外废旧电池综合回收处理技术和设备,目前国外主要有德国、法国、意大利等欧洲国家的的废旧电池综合回收处理技术和设备比较先进,特别是意大利梅洛尼废旧电池综合回收处理技术和设备,是目前世界上最佳可运用的铅回收技术,意大利梅洛尼公司自80年代初已经在意大利和欧洲其它国家完成十余条处置生产线,年处理规模从20000~80000吨不等,目前俄罗斯在建的年处理规模100000吨生产线则体现了近年来处理回收废铅蓄电池的世界先进水平。
5.1.2设备配置
根据产品生产工艺要求及生产规模,本项目拟选用废旧电池综合回收处理生产线一条。
该生产线由以下几部分组成:
1.破碎分选;2.脱硫反应与结晶;3.冶炼、精炼与铸锭;4.配套设施与检测设备。
新增国产设备67台套。
新增进口设备见表5-1,新增国产设备见表5-2。
表5-1新增进口设备一览表
序号设备名称规格型号数量价格
（万欧元）
废旧电池综合回收处理生产线一条
第一部分破碎分选上料1套150445.8
含电控设备5.8万
破碎和铅泥和酸液的分离1套
聚丙烯分离1套120
水流分离1套
第二部分脱硫反应脱硫反应和脱水1套170
硫酸钠溶液的重金属处理1套
结晶硫酸钠蒸发结晶1套70500
第三
部分冶炼、精炼
与铸锭冶炼1套230
精炼1套150
铸锭1套50
第四
部分配套设施
与检测设备制氧设备1套54.2
电控设备1套
设备的管道和阀门1套
工艺用水的储存罐1套
公共设施1套
直读光谱仪ARL44601台
原子吸收仪GGX51台
分光光度计7231台
金相仪JS-20001台
红外线测温仪FS-8201台
碳硫仪CS-282A1台
合计含技术转让1000
表5-2新增国产主要设备一览表
序号设备名称规格型号单位数量价格（万元）
一生产设备
1塑料再生造粒生产线条1100
2合金铅配制生产线条1200
小计2300
二污水处理系统套1100
三运输设备
1叉车台25
2手推车台403
小计428
四办公设备套1919
五公用工程
1强电系统套1110
2弱电系统套18
3余热锅炉1t/h台110
小计2128
合计67556
6、污染防治及减缓措施根据项目特点和排污特征,对照《铅锌行业准入条件》的相关要求,分别从废气、废水、噪声和固体废物等方面进行污染防治措施。
6.1废气治理措施
针对该项目废气排污情况,其废气治理拟采取工艺控制和未端治理两方面进行。
6.1.1工艺控制措施
工艺控制措施主要包括配套脱硫转化系统、采取富氧燃烧技术和使用清洁燃料等。
脱硫转化系统:
铅膏应用湿法脱硫技术,在铅膏中加入碳酸钠将其中的硫酸铅转化为碳酸铅,使铅膏中的硫含量从5%降到0.5%,脱硫率大于90%。
脱硫后物料含硫<0.5%。
浆料中的PbSO4转化为PbCO3,转化后的碳酸铅在较低温度下即可还原,使温度降低300~400℃,降低了排放烟气中的SO2量,不但解决了SO2的污染,而且在脱硫过程中使难以处理的PbSO4转化为易处理的PbCO3,降低了能耗,减少了铅蒸气的挥发,既提高了金属回收率,又减少了环境污染。
铅膏则送入脱硫车间。
硫酸加碳酸钠经中和、蒸发、结晶技术的处理,生产高品质的硫酸钠产品。
富氧燃烧技术:
本技术以碳粉作还原剂,配以少量碳酸钠作熔剂,以富氧燃烧技术代替空气助燃冶炼,在较低的温度下900℃进行,使渣率降低80%,达到4-5%,渣含铅降低80%,渣含铅<2%,渣流动性好。
使用清洁燃料:
本项目采用天然气作燃料,从而大大削减了SO2和烟尘产生量。
6.1.2废气未端治理措施
1废气处理工艺及达标分析
冶炼车间废气拟采用袋式除尘器除尘,其铅尘及烟尘的去除率可达到90%,处理后的铅尘、烟尘及SO2浓度分别为5.0mg/m3、40mg/m3、65mg/m3。
精炼车间废气拟采用布袋除尘器处理,通过30m的排气筒排放,其铅尘及烟尘的去除率可达到90%,处理后的铅尘、烟尘及SO2浓度分别为4.5mg/m3、30mg/m3、35mg/m3。
治理工艺流程见图6-1,治理效率见表6-1。
表6-1废气治理效果表
污染源污染物产生浓度
mg/m3治理效率
%排放浓度
mg/m3排放标准
mg/m3
冶炼车间铅尘50905.010
烟尘4009040100
SO265/65850
精炼车间铅尘45904.510
烟尘3009030100
SO235/35850
6.2废水治理措施评述
本项目废水主要来源于车间冲洗水、破碎废水、初期雨水和生活污水。
车间冲洗水、破碎废水及初期雨水中主要污染物为:
pH、SS、COD、总铅;生活污水中主要污染物为SS、COD、氨氮、总铅。
1生产废水
项目生产废水包括车间冲洗水、破碎废水及初期雨水,生产废水通过中和、混凝、沉淀三级处理,使微量铅以氢氧化铅形式沉淀,废水经处理达到GB8978-1996《污水综合排放标准》一级标准后作为电池破碎用水回用。
其污水处理站废水处理能力为10t/h。
电池破碎用水水质要求不高,经污水处理站处理后的水质符合回用要求,该措施可行。
治理工艺流程见图6-2,治理效果见表6-2。
表6-2生产废水治理效果表
污染物名称产生浓度处理效率%排放浓度排放标准
PH3-56-76-9
Pb6mg/L900.6mg/L1.0
SS120mg/L7530mg/L70
COD90mg/L6036mg/L100
2冶炼车间用清洁水
冶炼车间用清洁水拟全部循环利用,根据工程分析可知,冶炼车间每年补充23100t,其年循环量为288000t,即每小时循环量为40t,车间循环池容积为100m3。
该废水为设备冷却的假定清洁水,可冷却后全部循环使用。
3生活污水
拟采用一体化处理装置处理达到《城市污水再生利用城市杂用水水质》GB/T18920-2002的规定,经消毒后用于厂区绿化。
其处理工艺简述如下:
生活污水一体化处理装置采用独特的配水系统、滤池系统及其它技术组合方法,使污水经过沉淀、厌氧消化、厌氧生物过滤、接触氧化等处理而达到净化处理效果。
其工艺流程及治理效果分别见图6-3和表6-3。
表6-3废水治理效果表
项目产生浓度mg/L排放浓度mg/L标准浓度mg/L
生活污水BOD51501820
NH3-N301520
总大肠菌群20000个/L小于3个/L3个/L
pb0.20.21.0
由表6-3可知,生活污水经一体化生活污水处理设施处理后用于厂区绿化,厂区生活污水年排放量不大,为912t/a,厂区绿化面积有14660m2。
本项目生活污水中含铅浓度较低,远低于GB8978-1996《污水综合排放标准》最高允许排放浓度值,排放量仅为0.0002t/a。
且用于厂区绿化,对周围环境不会造成大的影响。
采用上述废水治理措施后,其生产废水全部回用,生活污水可满足《城市污水再生利用城市杂用水水质》GB/T18920-2002的规定,经消毒后用于厂区绿化。
6.3噪声治理措施
在项目设计时合理布局,选购低噪声设备,同时对空压机、风机、破碎机等高噪声设备采取安装消音器和车间屏蔽等措施治理,经噪声预测分析,本项目厂界噪声满足相关环保要求。
该项目主要噪声源治理见表6-4。
表6-4主要噪声源治理情况
噪声源设备名称声源值dBA车间外1m处噪声值dBA备注
冶炼、精炼工区风机9074安装消音、减震器、机房屏蔽
破碎工区空压机9175破碎机8973装减震器、车间屏蔽
6.4固体废物治理措施评述
本项目固体废物有两类:
危险固体废物和一般固体废物。
危险固体废物主要来源于冶炼过程中产生的铅渣、工业废水处理沉淀的含铅污泥,以及布袋除尘器收集的铅尘,均可返回冶炼工序利用;废橡胶、隔板纸返回骆蓄厂利用,或作为本项目冶炼还原剂回用。
其处理措施情况见下表6-5。
表6-5固体废物处理处置措施
序号名称性质处理措施
1污泥危险废物HW31返冶炼工段回用
2铅尘危险废物HW31返冶炼工段回用
3废橡胶、废隔板纸危险废物HW31返回骆蓄厂利用,或作为本项目冶炼还原剂回用
4生活垃圾一般废物送环卫部门统一处理
通过以上治理措施:
项目产生的固体废物均有合理的综合利用和处理、处置方式,只要加强管理,可以实现工业固废“零排放”,措施可行。
6.5其他措施
6.5.1排污口规范化
排污口规范化管理是一项以实现对污染物进行量化管理为目的而进行的有关排污口建设及管理的工作,根据国家环保局发布的《排污口规范化整治技术要求》、国家环保局《水污染物排放许可证管理暂行办法》第四章第十八条、《某某省水污染物排放许可证管理实施细则》第四章第十八条的有关排放口规范化管理政策的要求,某某公司应做好以下工作:
1对厂总排放口及各车间分排放口进行编号、设立标志,对公司总排口应安装废水连续计量装置。
2建立排污口档案,内容包括各排污单位名称、排污口编号、排污口位置、适用的计量方式,所排污染物来源、种类、浓度及计量记录,排放去向、设备维护和更新记录。
3排气筒应按照《污染源监测技术规范》设置便于采样、监测的采样口;
6.5.2在线监测措施
本次项目主要污染物是大气中的铅尘对周围环境的影响,因此本次评价提出对废气中的铅、SO2实施在线监测。
在线监测内容包括:
废气流量、流速、铅、SO2浓度等。
6.5.3固废收集、运输和贮存相关管理要求
对各种原料、废料、废渣等固体废物,特别是其中的危险废物其危险废物编号为HW31临时贮存过程中,必须有防扬散、防流失、防渗漏等措施,在收集、转运的过程中,必须办理好相关手续,实行转移联单管理制度。
其具体要求按《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》、《危险废物转移联单管理办法》和《危险废物贮存污染控制标准》有关条款执行。
6.5.4绿化
绿化能保护环境,美化厂区,改善工作条件。
尽可能增加厂区绿化面积,厂区绿化应坚持点、线、面的有机结合,充分利用道路两侧空地、构建筑物周围及其他空地见缝插针进行。
沿厂区围墙内侧布置吸附性强的灌木树,建成6m宽隔离带。
厂区空地尽量种植绿化,其它主要道路路边设置绿化带,使厂区以绿化带为界分为两个区域,即生产区和行政办公区。
7.清洁生产
7.1清洁生产分析的要求、目的和意义
7.1.1清洁生产的要求
清洁生产是一种新的污染防治战略,它要求使用更清洁的原料,采用更清洁的生产过程,生产更清洁的产品或提供更清洁的服务。
《建设项目环境保护管理条例》规定:
“工业建设项目应当采用能耗小、污秽物产生量最小的清洁生产工艺,合理利用自然资源,防治环境污染和生态破坏”,国家环保总局[环控1997232号]《关于印发国家环保局关于推行清洁生产若干意见的通知》中,明确提出建设项目的环境影响评价应包括清洁生产的内容。
2002年6月29日通过《中华人民共和国清洁生产促进法》第三章第十八条指出:
“新建、改建和扩建项目应当进行环境影响评价,对原料使用、资源消耗、资源综合利用以及污染物产生与处置等进行分析论证,优先采用资源利用率高以及污染物产生量少的清洁生产技术、工艺和设备。
”
7.1.2清洁生产的目的和意义
清洁生产重要意义在于:
1环境与经济的协调发展,走经济与环
升级会员 