Διαδικασία ανακύκλωσης
Συνολικά τέσσερις εγκαταστάσεις ανακύκλωσης συσσωρευτών μολύβδου – οξέος δραστηριοποιούνται στην Ελλάδα στον τομέα αυτό.
Συνολικά το έτος 2002 επεξεργάστηκαν περί τους 17.000 τόνους, με μια απόδοση 50% περίπου, σε μεταλλικό μόλυβδο και κράματα μολύβδου.
Η απόδοση του ανακτόμενου μολύβδου σχετικά με τον μόλυβδο που περιέχεται στους συσσωρευτές είναι της τάξεως του 99%.
Από τον παραγόμενο μόλυβδο περίπου το 70% χρησιμοποιήθηκε για την παραγωγή νέων συσσωρευτών, κλείνοντας έτσι τον κύκλο της διεργασίας ανακύκλωσης μολύβδου, ενώ το υπόλοιπο χρησιμοποιήθηκε για την παραγωγή πηγμέντων, σκαγιών, επενδύσεων για ηλεκτρικά καλώδια, φύλλα μολύβδου κ.λ.π.
Η ανακύκλωση συσσωρευτών και η ανάκτηση του μολύβδου βασίζεται στην πυρομεταλλουργική διεργασία.
Η εγκατάσταση σχηματικά ορίζεται σε τρεις τομείς, οι οποίοι είναι:
- Τεμαχισμός, με διαλογή, διαχωρισμό και αποθήκευση, των διαφόρων συστατικών μερών της μπαταρίας
- Διαχωρισμός και «λιώσιμο» με παραγωγή του λεγόμενου «δευτερογενούς μολύβδου»
- Καθαρισμός και μορφοποίηση
Η ανακύκλωση των συσσωρευτών προσφέρει εξοικονόμηση ενέργειας, κατά 70% της παραγωγής ισοδύναμου πρωτογενούς μολύβδου. Αντίστοιχο είναι και το όφελος από την ανακύκλωση των πλαστικών υλικών συσκευασίας των συσσωρευτών. Το παρακάτω σχήμα ροής αποτυπώνει τις βασικές φάσεις επεξεργασίας, των χρησιμοποιημένων συσσωρευτών, σε δευτερογενή μόλυβδο.
1) Διαλλογή – θραύση – διαχωρισμός των συσσωρευτών
Οι χρησιμοποιημένοι συσσωρευτές συλλέγονται στις μονάδες ανακύκλωσης σε κατάλληλα διαμορφωμένους χώρους για μια πρώτη διαλογή και έλεγχο του φορτίου.
Αυτή η φάση της διαλογής είναι αναγκαία για την απομάκρυνση πιθανών μη συμβατών υλικών (συσσωρευτές νικελίου – καδμίου, σιδηρούχα εξαρτήματα, διάφορα απορρίμματα). Οι συσσωρευτές φορτώνονται σε μεταφορικές ταινίες και μέσω χοάνης, αποστέλλονται σε χώρους θραύσης και τεμαχισμού τους.
Κατόπιν απομακρύνεται ο ηλεκτρολύτης και γίνεται διαχωρισμός και έκπλυση των πλαστικών και των μολυβδούχου μέρους των συσσωρευτών.
Στο τέλος της φάσης αυτής, έχουμε την πάστα μολύβδου, πλέγματα διαχωριστικού, τους πόλους του συσσωρευτή, mix πολυπροπυλενίου και πλαστικού. Η πάστα μολύβδου, σε μορφή λάσπης, ανακτάται στη μονάδα φιλτροπρεσών.
Η συνήθης συγκέντρωση σε μόλυβδο είναι περίπου 99% σε μεταλλική μορφή και ανακτάται μέσω οξειδοαναγωγής σε κυλινδρικούς φούρνους τήξης. Το διαχωριστικό πλέγμα και οι πόλοι οδηγούνται στο φούρνο τήξης.
Το πολυπροπυλένιο στην έξοδο από τον διαχωριστή ανακτάται μέσω αεροδιαχωρισμού και επίπλευσης και αποστέλλεται για θρυμματισμό.
Από το mix του πλαστικού ένα μέρος, κατόπιν εκπλυσης, καθαρό και χωρίς υπολείμματα υλικών πωλείται ως προϊόν στους κατασκευαστών πλαστικών. Ενώ το υπόλοιπο, στο μέγιστο μέρος πολυαιθυλένιο, ανακτάται ή αποστέλλεται για εναπόθεση.
2) Τήξη και αναγωγή των μεταλλικών ενώσεων
Από τον φούρνο τήξης και αναγωγής εξάγουμε σε συνεχή ροή τον μόλυβδο και τις σκουριές. Οι διεργασίες που λαμβάνουν μέρος σε αυτή την φάση, συνθετικά μπορούν να περιγραφούν:
- αναγωγή των οξειδίων και του θειικού μολύβδου, με άνθρακα
- ελευθέρωση του μολύβδου, ο οποίος βρίσκεται ως θειικός μόλυβδος, με χρήση ανθρακικού νατρίου και σιδήρου
Η θερμοκρασία λειτουργίας σε αυτή την φάση είναι μεγαλύτερη των 1.100 0C και επιτυγχάνεται με προσθήκη υγρού οξυγόνου, φυσικού αερίου ή diesel.
3) Καθαρισμός
Ο μόλυβδος, ο οποίος εξέρχεται από τον φούρνο βρίσκεται στους 900 0C και πρέπει να καθαρισθεί για να αποκτήσει την επιθυμητό βαθμό καθαρότητας ή προστεθούν αντίστοιχα μέταλλα για την απόκτηση της επιθυμητής σύστασης ως κράμα.
Τελικά οι διεργασίες που αναπτύσσονται σε αυτή τη φάση είναι:
- απομάκρυνση των επιφανειακών οξειδίων
- μερική ή ολική αφαίρεση του χαλκού
- μερική ή ολική αφαίρεση του κασσίτερου
- μερική ή ολική αφαίρεση του αντιμονίου
- ελεγχόμενη προσθήκη μεταλλικών στοιχείων για την επιθυμητή σύσταση κραμάτων
Επεξεργασία του ηλεκτρολύτη στις εγκαταστάσεις ανακύκλωσης
Η επεξεργασία του ηλεκτρολύτη των συσσωρευτών ακολουθεί την εξής σχηματική διεργασία:
- συλλογή ηλεκτρολύτη συσσωρευτών και όξινων διαλυμάτων παραγωγής
- εξουδετέρωση διαλυμάτων
- επεξεργασία
- διαχωρισμός (οι λάσπες προωθούνται στους φούρνους ανάκτησης μολύβδου)
- κατακάθηση σε φίλτρα άμμου
- κλάσμα ως απόβλητο και οι υπόλοιπες ποσότητες οδεύουν προς επαναχρησιμοποίηση στην εγκατάσταση
Οι εγκαταστάσεις των μονάδων ανακύκλωσης λειτουργούν με αντίστοιχες φάσεις εργασίας, λαμβάνοντας υπόψη τις ποσότητες και την οργάνωση εργασίας παραγωγής που απαιτείται για την ανακύκλωση των συσσωρευτών και την προστασία από την αέρια και υγρά ρύπανση.
