CH451090A - Procédé pour la préparation des matériaux constituant les batteries d'accumulateurs hors d'usage - Google Patents

Description

  Procédé     pour    la     préparation    des matériaux     constituant    les     batteries    d'accumulateurs  hors d'usage         L'invention    a pour objet un procédé pour la sépara  tion sélective des différents matériaux constituant des  batteries d'accumulateurs hors d'usage. Ce procédé peut  s'appliquer en particulier à des batteries au plomb, préa  lablement broyées.  



  Grâce à ce procédé, il est possible de séparer : les  composants métalliques, c'est-à-dire les grilles et les con  ducteurs, les matériaux inactifs, c'est-à-dire ceux qui  constituent les parties inactives des batteries, tels que les  bacs, les séparateurs, les compositions isolantes pour ob  turation, et la substance active.  



  Le procédé de la présente invention peut être appli  qué, avec des résultats particulièrement favorables, aux  matériaux convenablement broyés et débarrassés ou  presque de la substance active, obtenus par le procédé  du broyage contrôlé et de la séparation de la substance  active décrit dans le brevet français No 461720, déposé  le 3 novembre 1965.  



  Dans ce qui suit, on se référera, à des fins de simpli  fication, aux batteries d'accumulateurs au plomb, étant  bien entendu que ce qui vaut pour ce type d'appareil  s'applique généralement à d'autres types de batteries,  pourvu que l'on prenne les mesures nécessaires et que  l'on applique les modifications convenables, à la portée  de quiconque versé dans la question.  



  Si l'on exclut l'électrolyte qui n'entre pas dans le  cadre de la présente invention, les composants princi  paux des batteries d'accumulateurs au plomb compren  nent, on le sait, les éléments suivants  1. un alliage plomb-antimoine contenant éventuelle  ment d'autres constituants mineurs, utilisé pour la cons  truction des grilles et des jonctions électriques,  2. des oxydes et du sulfate de plomb, c'est-à-dire la  substance active.  



  3. de l'ébonite et/ou d'autres     résines    synthétiques,  des fibres de verre et des compostions isolantes pour    obturation, matériaux qui sont employés pour la cons  truction des bacs, des séparateurs et pour la fixation de  la partie supérieure des batteries au bac.  



  Les composants énumérés dans les paragraphes 1,  2, 3 seront respectivement désignés de la manière sui  vante dans le présent mémoire<B>:</B> composants métalliques,  substance active et matériaux inactifs ou composants  non métalliques.  



  Les procédés connus pour récupérer la substance  active et les composants métalliques des batteries (les  matériaux inactifs ne sont généralement pas récupérés)  sont effectués  a) Par un traitement métallurgique direct des batte  ries,  b) en séparant d'une part la substance active en même  temps que les composants métalliques et, d'autre part,  les matériaux inactifs, puis en traitant     métallurgiquement     le mélange de substance active et de composants métalli  ques.  



  Entre autres choses, les procédés du groupe a) pré  sentent l'inconvénient que les substances non combusti  bles, par exemple les composés de métaux alcalino-ter  reux contenus comme matière de remplissage dans les  bacs, ralentissent le fonctionnement du four de fusion  et, d'autre part la teneur considérable en soufre du bac,  lorsqu'il est en ébonite, donne lieu à une proportion  sensible de sous-produits du plomb.  



  Bien qu'ils soient plus faciles à appliquer, les procé  dés du groupe b) présentent l'inconvénient d'exiger une       main-d'oeuvre    importante pour l'opération manuelle con  sistant à séparer les matériaux inactifs des autres.  



  En outre, les procédés du groupe a) et du groupe  b) présentent l'un et l'autre l'inconvénient grave qu'ils  engendrent pendant l'opération de fusion, un alliage       plomb-antimoine        formé        de    2 à 4     %        en        poids        d'antimoi-          ne.    Cet alliage ne peut pas être utilisé pour la fabrica-           tion    de grilles, laquelle demande des alliages à 4-8 0/0  d'antimoine, ni pour la préparation des oxydes de plomb  qui exige du plomb pur.  



  Cet état des choses dépend du fait, comme on l'a  précédemment mentionné, que la récupération du plomb  à partir de batteries hors d'usage était jusqu'à présent  exécutée en alimentant les fours de fusion avec des bat  teries en vrac et, au mieux, avec un mélange de com  posants métalliques et de substance active.  



  La mise en     couvre    du procédé selon l'invention peut  rendre possible. par exemple, lors du traitement métal  lurgique ultérieur de la substance active, l'obtention de       plomb        contenant        environ        1%        d'antimoine        ou        moins,        ainsi     que d'un alliage plomb-antimoine dont la teneur en anti  moine est pratiquement égale à celle des parties métalli  ques des batteries.  



  Ce procédé se base sur cette constatation qu'il est  possible de séparer les différents composants des bat  teries préalablement broyées en faisant appel pour ce  fait à la forte différence de densité de ces composants.  



  Il est caractérisé en ce qu'on introduit lesdits maté  riaux sous forme de fragments dans une suspension  aqueuse des substances actives desdites batteries, dont la  densité apparente est intermédiaire entre celle des com  posants métalliques et celle des composants non métalli  ques desdites batteries, les matériaux qui flottent sur la  dite suspension étant séparés de ceux qui s'y enfoncent.  



  L'utilisation d'une suspension aqueuse de la subs  tance active convient de façon extraordinaire, car on  évite de cette manière l'introduction de substances étran  gères au procédé et la nécessité de les extraire ensuite.  



  En outre, on obtient les meilleurs résultats lorsque  la densité apparente de la suspension aqueuse est voisine  de celle de matériaux inactifs et, en particulier, quand  elle est supérieure de un dixième à dix dixièmes à la  densité de la substance qui constitue les bacs des batte  ries.  



  Dans le cas le plus fréquent, c'est-à-dire lorsqu'on  traite après broyage des batteries au plomb munies de  bacs en ébonite. il a été constaté que, conformément à  ce qui précède, la densité qui convient le mieux pour la  suspension aqueuse de la matière active sous forme de  poudre, telle qu'obtenue par simple criblage des frag  ments de batteries broyées, est comprise entre 1,7 et  2     kgldm:;    . Dans ces limites, la suspension ne manifeste  qu'une faible tendance à s'épaissir et l'opération se  déroule très doucement.  



  Dans ses grandes lignes, le procédé est mis en     oeu-          vre    de la façon suivante:  1) dans le récipient de séparation, il est introduit  - une pulpe, constituée par une suspension aqueuse  de substance active, dont la densité apparente se  situe à l'intérieur des limites ci-dessus.

   La pulpe  est maintenue sous agitation afin d'éviter son  épaississement,  - le matériau provenant du broyage des batteries,  soit tel quel, c'est-à-dire contenant également la  substance active sous forme de poudre, soit dans  la substance active ;  2) La densité de la pulpe est maintenue quasiment  constante, par exemple par addition d'eau, et, au cas  où les fragments de batteries contiennent de la substan  ce active, par extraction de l'excès de pulpe à partir du  récipient,    3) A la surface du liquide, on prélève les matériaux  légers qui flottent sur la pulpe et, au fond du récipient,  les composants métalliques qui s'y déposent.  



  Comme on l'a déjà mentionné, le procédé de l'inven  tion s'avère particulièrement avantageux lorsqu'il est  combiné avec celui du brevet français No 1461720. Selon  le procédé de ce brevet, les batteries d'accumulateurs  sont soumises à un broyage par l'application de chocs  dont l'intensité et/ou le nombre sont contrôlés de telle  sorte que toute la matière active se détache pratique  ment, principalement sous forme de poudre ou de fins  granules tandis que les matériaux restants sont obte  nus sous forme de morceaux dont les dimensions sont  notablement supérieures à celle de la substance active  qui est ensuite séparée de préférence par simple cri  blage, pour préciser ; ces morceaux sont compris entre  2 et 15 cm.  



  L'avantage qu'il y a à associer ces deux procédés  résulte principalement du fait que  1) la substance active est obtenue à l'état sec et n'a  pas besoin d'être séchée avant son chargement dans le  four,  2) l'élimination des fines particules évite pratique  ment un réglage de la densité de la pulpe, qui est par  conséquent obtenue automatiquement, car la densité se  maintient aux valeurs prédéterminées, ainsi il est inutile  de recourir aux opérations compliquées qui seraient au  trement nécessaires.  



  L'exemple ci-après est donné afin d'illustrer l'inven  tion.    <I>Exemple</I>  La figure ci-annexée représente schématiquement une  opération de séparation des matières inactives à partir  des composants métalliques, l'ensemble constituant le  produit obtenu par broyage sélectif de batteries d'accu  mulateurs au plomb, suivi d'un criblage.  



  Les bacs des batteries ici considérés sont en ébonite,  dont la densité est de 1,40-1,45     kg/dm3    .  



  L'installation comprend un dispositif connu de sépa  ration par voie humide 1, constitué par un tambour rota  tif muni d'une spirale 2, d'un orifice de décharge 3 muni  de volets 4, d'un plan incliné 5 et d'un orifice de charge  6, un tambour rotatif 7 dont l'axe est légèrement incliné  sur l'horizontale, pourvu de parois perforées et divisé en  deux sections 8 et 9, le tambour 7 est également équipé  de tubes percés 10 pour l'eau de rinçage. Deux trémies  18 et 19 destinées à recueillir et à conduire les liquides  qui s'écoulent des sections 8 et 9 du tambour 7, un cri  ble 11, un épaississeur 12, un réservoir 13 destiné à  recueillir l'eau décantée de 12, un réservoir 14, muni  d'un agitateur non représenté et destiné à recevoir la  pulpe, et des pompes 15, 16 et 17.  



  L'orifice 6 du séparateur 1 reçoit de A des fragments  débarrassés ou quasiment débarrassés de substance acti  ve, ainsi que la pulpe constituée par une suspension  aqueuse de substance active, oxydes et sulfate de plomb,  grâce à la pompe 17.  



  La densité apparente de la pulpe est maintenue entre  1,7 et 2,0     dm3    , par exemple par une addition convena  ble d'eau.  



  La pulpe sort du tambour 1 par l'orifice 6, en même  temps que les matériaux inactifs flottants, tandis que les  composants métalliques sont     entrainés    par la spirale 2  vers l'orifice 3, pour y être     déchargés    par les volets 4  et le plan incliné 5.      Les matériaux inactifs et la pulpe déchargés de 1 sont  transportés dans le tambour 7, la pulpe est récupérée  dans le réservoir 14 et les matériaux inactifs, après avoir  été rincés à l'eau, au moyen des tubes 10 et de la pompe  16 sont déchargés en D.  



  Les composants métalliques sont envoyés sur le cri  ble 11 et, après avoir été rincés à l'eau recyclée de 13  et à l'eau fraîche     B,    ils sont déchargés en C.  



  Les eaux de rinçage provenant de la section 9 du  tambour 7 et du crible 11 sont envoyées dans l'épaissis  seur continu 12, dont le trop-plein parvient au réservoir  13 la pulpe épaissie est recyclée, par     la    pompe 15, dans  le réservoir 14, tout excès éventuel de substance active  est retiré du circuit en E, par exemple par     filtrage    d'une  partie de la pulpe épaissie provenant de l'épaississeur 12.  



  De nombreux autres types d'appareils peuvent être  utilisés. Par exemple, au lieu d'être équipé d'une spirale  interne, l'appareil peut être incliné sur l'horizontale ou  bien il peut être muni sur toute sa longueur de petits vo  lets disposés le long des génératrices du cylindre, afin de  soulever les composants métalliques qui tombent ensuite  sur un transporteur ; l'appareil 7 peut être remplacé par  des cribles appropriés, etc.  



  Obtenus par exemple par broyage de batteries d'ac  cumulateurs au plomb hors d'usage, les fragments,  débarrassés de la substance active, peuvent être soumis  au     procédé    selon l'invention.

Claims (1)

1. REVENDICATION Procédé pour la séparation des matériaux consti tuant les batteries d'accumulateurs hors d'usage, carac- térisé en ce qu'on introduit lesdits matériaux sous forme de fragments dans une suspension aqueuse des substan ces actives desdites batteries, dont la densité apparente est intermédiaire entre celle des composants métalliques et celle des composants non métalliques desdites batte ries, les matériaux qui flottent sur ladite suspension étant séparés de ceux qui s'y enfoncent. SOUS-REVENDICATIONS 1.

   Procédé selon la revendication, caractérisé en ce que lesdits fragments sont débarrassés de la substance active avant d'être introduits dans ladite suspension aqueuse. 2. Procédé selon la revendication, caractérisé en ce que les fragments de batteries proviennent de batteries d'accumulateurs au plomb. 3. Procédé selon la revendication, caractérisé en ce que la densité apparente de la suspension aqueuse est supérieure de 1/10e à 10/l0eg à celle du matériau qui constitue les bacs des batteries. 4.

   Procédé selon la revendication, caractérisé en ce que les batteries sont des batteries d'accumulateurs au plomb, à bacs d'ébonite, et la densité apparente de la suspension aqueuse de la substance active est comprise entre 1,7 et 2 kg/dm3 .