BE1005529A3

BE1005529A3 - Procede pour transformer une masse active usee de plaques d'accumulateurs cassees, utilisees, provenant de decharges, en masse active.

Info

Publication number: BE1005529A3
Application number: BE9101079A
Authority: BE
Inventors: Jozsef Keri
Original assignee: Akkumulator Es Szarazelemgyar
Priority date: 1991-11-22
Filing date: 1991-11-22
Publication date: 1993-09-28

Abstract

La présente invention est relative à un procédé pour transformer une masse active usée de plaques d'accumulateurs cassées, usées, provenant de décharges, en masse active. On procéde à un traitement thermique à une température comprise entre 500 C et 700 C et on broie dans un broyeur de poudre de plomb à raison d'une quantité d'au maximum 80 % en poids par rapport à la masse de plomb introduite dans le broyeur; la dimension des particules doit être inférieure à 60 um. Le matériau ainsi obtenu est utilisé pour la préparation d'une masse active positive ou d'une masse active négative.

Description


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  - t. 



  Procédé pour transformer une masse active usée de plaques d'accumulateurs cassées, utilisées, provenant de décharges, en masse active. 



   La présente invention est relative à un procédé pour transformer une masse active usée de plaques d'accumulateur brisées, usées après utilisation industrielle, provenant de décharges, en masse active, dans lequel les masses actives usées enlevées des plaques positives et négatives sont désacidifiées, lavées à l'eau, stockées séparément et ensuite soumises à un traitement thermique. 



   La matière de départ utilisée pour la production d'une masse active est la poudre de plomb. La poudre de plomb est préparée à partir de plomb, par exemple, dans un broyeur Barton connu en général dans l'industrie et au cours du broyage, de l'oxyde de plomb est aussi formé en diverses proportions en fonction des conditions de broyage. 



   La poudre ainsi obtenue est soumise à un traitement à l'acide sulfurique ou à l'acide phosphorique, selon qu'une masse active positive ou négative doit être préparée et des additifs, par exemple, de l'acide sulfurique, du sulfate de baryum, du noir de carbone, sont mélangés au produit ainsi obtenu. La masse active brute résultante est étalée sur des électrodes ayant la structure d'une   grillés,   à l'aide d'une machine à étaler. D'autres opérations sont ensuite conduites sur la masse ainsi appliquée sur les plaques, par exemple, un pré-séchage et un vieillissement. Enfin, les plaques sont placées dans des récipients, dans lesquels les polarités appropriées sont éventuellement reliées entre elles, puis les récipients sont remplis d'acide et ensuite fermés. 



   Une certaine quantité de produits défectueux est aussi produite lors de la production d'accumulateurs, les accumulateurs s'usent en cours de fonctionnement, ils deviennent inutilisables et sont tôt ou tard déposés dans des décharges. 

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   On a donc besoin depuis longtemps de retraiter des accumulateurs hors service, en particulier leurs masses et plaques de plomb très toxiques et coûteuses, et de les recycler dans la production courante. Selon le procédé le plus largement répandu, les accumulateurs sont démantelés, lavés, etc., et soumis à un traitement métallurgique,   c'est-à-dire   que l'alliage de plomb de la grille de la plaque est fondu et qu'une grille est ensuite formée à partir de la masse fondue. 



   On connait plusieurs procédés pour ré-utiliser la teneur en masse active négative des plaques usées. Selon le Brevet US 4 009 833, la masse active séparée est recyclée dans des mélangeurs. Ce procédé est plus économique que le procédé chimique à plusieurs étapes dans lequel la masse active est séparée en ses composants par un procédé chimique par voie humide, mais ce procédé ne peut être utilisé que pour le traitement de déchets de masse active négative. 



   Les inconvénients communs des procédés connus comprennent les forts besoins d'énergie et d'eau, le faible rendement, les risques pour la santé et la pollution de l'environnement. 



   Des rebuts sont aussi formés au cours de la production, par exemple, lors de l'étalement de la masse active sur la grille, pendant le séchage et la formation des plaques, etc. Le traitement de ces déchets est décrit dans le Brevet hongrois   NO 201   179. 



   Le but des expériences et des études de la Demanderesse a été de trouver un procédé simple pour le recyclage de masses actives positives et négatives usées séparées des plaques d'accumulateurs cassées, consommées après utilisation industrielle, provenant de décharges et non de l'usine, dans la production de masses actives, d'une façon simple, qui ne provoque pas de détérioration de la qualité des accumulateurs qui constituent les produits finals du procédé. 

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   L'invention repose sur la constatation selon laquelle le but ci-dessus peut être atteint si les masses actives négatives et positives provenant d'accumulateurs de décharges, hors service, cassés, usés, sont lavées pour être débarrassées d'acide, convenablement broyées et soumises à un traitement thermique spécial. La qualité des accumulateurs assemblés à partir des masses actives ainsi obtenues est égale à celle des accumulateurs assemblés à partir de masses actives fraîches. 



   L'invention repose de plus sur la constatation selon laquelle un mélange de masses actives négatives et positives usées, peut être transformé en une masse active négative de bonne qualité. Cette constatation est surprenante puisqu'elle est contraire à un préjugé technique. 



  En effet, les spécialistes de l'Art tenaient auparavant pour acquis le fait que l'utilisation d'une masse active provenant de rebuts de production en tant que matière première ne pouvait permettre de préparer une masse active négative de qualité convenable qu'à partir d'une masse active négative usée, stockée et traitée séparément (voir le Brevet hongrois NO 201 179). 



   La présente invention est, en conséquence, relative à un procédé pour transformer la masse active usée de plaques d'accumulateur cassées, consommées après utilisation industrielle, provenant de décharges, en masse active, selon lequel les masses actives usées enlevées des plaques positives et négatives sont désacidifiées, lavées à l'eau, stockées séparément en atmosphère d'air sec et ensuite soumises à un traitement thermique. 



   Conformément à la présente invention, la masse active positive ou négative ou un mélange des deux, traitées à l'air sec, sont soumises : 
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 (a) à un traitement thermique à une température de 500 C à 700 C, de préférence de 650 C à 680 C, plus avantageusement de 660 C à 675 C, pendant 8 à 60 minutes, 

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 puis soit broyées de façon connue en soi, soit chargées dans un broyeur de poudre de plomb à raison d'une quan- tité d'au maximum 80 % en poids par rapport à la masse du plomb introduite dans le broyeur, et dans les deux cas, broyées jusqu'à une dimension particulaire infé- rieure à 60   J.

   m,   ou (b) à un broyage de façon connue en soi, de préférence jusqu'à une dimension particulaire moyenne inférieure à 60   gm,   puis soumises à un traitement thermique à une température de 500 C à   700 C,   de préférence de   650 C   à   680 C,   plus avantageusement de   660 C   à   675 C,   pendant 8 à 60 minutes, puis, le matériau ainsi obtenu est utilisé pour préparer une masse active positive ou une masse active négative lorsqu'une masse active positive ou une masse active négative est utilisée comme matière de départ, ou pour préparer une masse active négative lorsqu'un mélange de masses actives positive et négative est utilisé comme matière de départ. 



   Les principaux avantages du procédé de l'invention sont les suivants : (a) Le retraitement complet des accumulateurs usés prove- nant des décharges est possible. Après démantèlement mécanique, désacidification et lavage des accumulateurs hors service, la quantité totale de masses actives des plaques peut être recyclée dans la production d'ac- cumulateurs. Comme les plaques et leurs masses sont les composants les plus coûteux des accumulateurs, le procédé est très intéressant du point de vue éco-   nomique.   



  (b) Le matériau des plaques usées est ré-utilisé dans la production des accumulateurs elle-même et non dans une autre industrie. La quantité de plomb frais requise pour la production des accumulateurs est donc réduite, si bien que l'économie de la production est encore améliorée. 

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  (c) La pollution provoquée par le stockage du plomb ou des composés du plomb, qui est extrêmement nocive pour l'environnement est considérablement réduite ou complè- tement éliminée. 



   L'invention est davantage décrite par les Exemples non limitatifs suivants. 



  EXEMPLE 1
Une masse active positive traitée à l'air sec provenant de décharges est traitée à chaud à une température de   670 C   à   680 C   pendant 45 minutes dans un appareil fermé, puis introduite dans un broyeur de poudre en une quantité de 25 % en poids par rapport au plomb chargé dans le broyeur. La totalité de la matière quittant le broyeur doit passer à travers un tamis de 60 mesh (0,246 mm). La matière est ensuite mélangée à 12 à 13 % en poids d'eau ayant subi un traitement d'échange d'ions, puis 10 % en poids d'acide sulfurique (densité de 1,3 kg/dm3) et enfin 2 % en poids d'acide phosphorique sont ajoutés sous agitation continue.

   L'agitation est poursuivie pendant 3 minutes, puis la substance est sortie du mélangeur et après refroidissement, la masse active positive ainsi obtenue est étalée sur des grilles de plomb de façon connue en soi. Après étalement, les opérations usuelles (vieillis-   sement, séchage, etc. ) sont effectuées.   



  EXEMPLE 2
Une masse active négative usée est broyée dans un broyeur Barton, puis soumise à un traitement thermique à une température de   675 C   à   680 C   pendant 40 minutes. 



  La masse traitée thermiquement est introduite dans un broyeur à poudre à raison d'une quantité de 75 % en poids par rapport au plomb chargé dans le broyeur. La procédure de l'Exemple 1 est ensuite suivie. 



  EXEMPLE 3
La procédure de l'Exemple 1 est répétée, sauf qu'un mélange de masses actives usées composé d'environ 

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 4 parties en poids de masse active négative et d'une partie en poids de masse active positive, est utilisée comme matière de départ. Une masse active négative est ainsi obtenue. 



   Le Tableau 1 rassemble la moyenne des résultats d'essai obtenus en utilisant des accumulateurs préparés à partir d'une masse active usée, traitée selon la présente invention et par le procédé classique, respectivement. 



   Les tests de capacité sont effectués selon la norme IEC-95-1 (1988), le test de résistance à une surcharge et les tests de démarrage à froid sont effectués 
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 selon les normes hongroises NO 591-1977 et IEC 95-1 (1988), respectivement. 



  TABLEAU 1 
 EMI6.2 
 
<tb> 
<tb> N  <SEP> de <SEP> la <SEP> cellule <SEP> 1 <SEP> 2 <SEP> 3
<tb> Quantité <SEP> de <SEP> mass <SEP> active, <SEP> g/Ah <SEP> 7,6 <SEP> 7,7 <SEP> 7,6
<tb> Capacité, <SEP> Ah <SEP> 97,8 <SEP> 97,9 <SEP> 97,8
<tb> Rés. <SEP> surcharge, <SEP> minute <SEP> 7'50" <SEP> 7'54"
<tb> Démarrage <SEP> à <SEP> froid, <SEP> minute <SEP> 1'41"1'40"
<tb> 
 Rés. à la surcharge = résistance à une surcharge après
4 cycles. 



  Cellule NO 1 = avec les plaques produites selon les Exemples
1 et 3. 
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  Cellule NI 2 = avec les plaques produites selon les Exemples 
2 et 3. 



  Cellule NI 3 = avec les plaques produites selon le procédé classique. 



   Le Tableau   I   montre nettement qu'il n'y a aucune différence significative entre les propriétés caractéristiques des accumulateurs préparés à partir de la masse active produite selon l'invention et par le procédé clas-   sique.   Ceci signifie que la valeur utile de la masse active provenant d'accumulateurs usés, de rebut, traitée selon l'invention est équivalente à celle de la masse active fraîche.

Claims

REVENDICATIONS 1. - Procédé pour transformer la masse active usée de plaques d'accumulateurs brisées, consommées après utilisation industrielle, provenant de décharges, en masse active, dans lequel les masses actives usées enlevées des plaques positives et négatives sont désacidifiées, lavées à l'eau, stockées séparément en atmosphère d'air sec et ensuite soumises à un traitement thermique, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes de traitement suivantes de la masse active positive ou de la masse active négative ou d'un mélange des deux, traitées à l'air sec :

(a) traitement thermique à une température de 500 C à 700 C, pendant 8 à 60 minutes, puis broyage de façon connue en soi de la masse active traitée à chaud, ou chargement dans un broyeur de poudre de plomb à raison d'une quantité d'au maximum 80 % en poids par rapport à la masse du plomb introduite dans le broyeur, et dans les deux cas, broyage jusqu'à une dimension par- ticulaire inférieure à 60 m, ou (b) broyage de façon connue en soi, de préférence jusqu'à EMI7.1 une dimension particulaire moyenne inférieure à 60 p-m, puis traitement thermique à une température de 500 C à 700 C, pendant 8 à 60 minutes, puis,

le matériau ainsi obtenu est utilisé pour préparer une masse active positive ou une masse active négative lorsqu'une masse active positive ou une masse active négative est utilisée comme matière de départ, ou pour préparer une masse active négative lorsqu'un mélange de masses actives positive et négative est utilisé comme matière de départ.
2.-Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le traitement thermique est effectué à une température de 650 C à 680 C.
3.-Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le traitement thermique est effectué à une température de 660 C à 675 C.