[00132703]再生铅行业重金属污染防治与利用关键技术与工程示范

1、课题来源与背景 从目前国际范围内废铅蓄电池回收铅的总体发展情况来看,废铅蓄电池的资源回收和污染控制已进入到有序管理阶段。现阶段我国废铅蓄电池铅资源回收的生产和研究结果表明,规模化生产企业的清洁生产水平较高,能够达到或基本达到 HJ 510－2009《清洁生产标准废铅酸蓄电池铅回收业》标准要求,但绝大部分中小型企业则存在严重的无法达到清洁生产标准,环境污染方面问题严重,主要是废电池中的废酸液难以直接利用,含铅废水中重金属成分复杂,分离困难,较难实现中水回用,水资源循环利用率低;含铅废铁渣中铅含量往往超过2.0 %,导致铅资源利用效率降低,对该电池的铅资源再生和污染控制存在较大的技术难题。 2、研究目的与意义 通过关键技术集成和应用示范,解决行业发展遇到的重金属污染防治瓶颈难题,实现行业的可持续发展。 3、主要论点与论据 课题基于废铅蓄电池资源再生利用行业资源回收及污染物排放特征,围绕铅污染物减排控制及高效铅回收先进工艺重点内容,开展应用示范。研发废铅蓄电池破碎分选、铅膏泥脱硫转化、天然气富氧助燃转窑熔炼、粗铅精炼等铅回收工艺,研发梯级微负压集尘、多工艺组合铅烟尘净化、含铅废水全回用等再生铅行业铅污染排放控制技术; 课题研究主要涉及废铅蓄电池处理及资源循环利用、再生铅清洁生产先进技术,针对废铅蓄电池资源再生利用产业中的铅等重金属污染控制与治理先进技术,选择铅烟尘收集及除尘技术、含铅废水脱铅技术、含铅废料再生冶炼等技术领域; 本着“节约能源资源、降低能耗,减少污染物排放,实现循环经济”的指导思想,依据《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006－2020 年）》的重点领域、优先主题中“强化废弃物减量化、资源化利用与安全处理,加强发展循环经济的共性技术研究”的要求,结合《国家环境保护“十二五”规划》重点任务内容中的“有色金属”、“清洁生产”、“资源再生利用产业化”、“循环经济”等精神要求,内容结合度高。 4、创见与创新 （1）本课题采用高效破碎分选技术,利用斜板沉降技术,多级水流分选系统,废电池破碎物实现彻底分类分离。在水力和振动两种力的作用下,铅膏泥与塑料、铅金属体分离,筛下为铅膏泥。筛上物料在水静力、水动力、机械振动等作用下,经多级处理后,金属铅体沉入底部输送至精炼工序。塑料通过分级分离后,清洗破碎形成副产品塑粒。 （2）本课题在原硫酸铅的脱硫转化率85%～90%的基础上,加置管式高效强制脱硫装置,利用湿式球磨方式,将铅膏中硫酸铅粒子打碎、细化,以硫酸铅充分与脱硫剂接触和反应,加快了反应速度（原来约需2 小时,改进后约需一个小时左右）,提高脱硫效率,脱硫率可达99.9%。同时,深度脱硫消除了铅膏泥熔炼中SO2 污染（年减排SO2 约40 吨）,铅膏脱硫为下道工序的冶炼节省50%以上的原辅材料添加,缩短冶炼周期,降低能源消耗。 （3）脱硫后铅膏冶炼温度由原来1100～1300℃降至700～800℃,辅料由每吨铅膏使用140kg～160kg 生铁屑,下降至每吨20～30kg,碳酸钠由原来的每吨铅膏添加20～40kg 降至每吨10～15kg;产能由每48 小时7 炉（105 吨还原铅）,提升至48 小时10 炉（150 吨还原铅）,显著缩短了冶炼周期,大大降低了能耗和综合成本。 （4）本课题示范生产线废旧铅蓄电池的铅总回收率可达99 %以上,塑料回收率达99 %,电池内部的残酸全部回收,工业用水重复利用率达100%。本课题再生铅的生产成本比原生铅低38 %,能耗仅为原生铅的35 %,相比于传统的原生铅生产方式,每生产一吨再生铅可节约标煤60 %,节水50 %,减少固体废物60 %,减排二氧化硫66 %。 5、社会经济效益及存在的问题 本项目的成功实施,实现了废铅蓄电池再生铅过程的无害清洁回收,使铅蓄电池制造、再生铅两大产业构成闭路循环,实现二大产业的可持续发展。公司以本课题研究为契机,通过技术创新和产业转型升级,全面建设循环经济产业园,开展国家循环经济标准化试点工作,打造环闭式绿色产业链,在发展低碳经济、循环经济之路上跨出了坚实的一步,为整个废铅蓄电池资源再生利用行业（再生铅行业）的污染控制技术发展探索出天能特色的绿色、可持续发展新模式,对我国再生铅行业和其它涉铅的废旧资源回收企业提供了一条“适用性较广、可借鉴性较强”循环经济模式。 6、历年获奖情况 基于本课题相关成果,获得了2017 年度浙江省科技进步二等奖——”废铅蓄电池资源再生利用污染防治关键技术研发与产业化”。 基于本课题实施的废铅蓄电池物料分离、回收成果,获得了发明专利ZL201310393532.1“一种蓄电池回收分离系统”授权,并荣获了第十八届中国专利奖优秀奖。