طرح بازیافت باتری فرسوده (باطری خودرو)

طرح بازیافت باتری های سرب اسیدی

طرح بازیافت باتری فرسوده خودرو

باتری‌های سربی اسیدی مجموعه‌هایی کوچک برای ذخیره انرژی از طریق استفاده کنترل‌شده از واکنش‌های شیمیایی هستند. براساس تحقیقات صورت گرفته از سوی دفتر بررسی آلودگی آب و خاک سازمان حفاظت محیط زیست، این‌گونه باتری‌ها به دلیل غیرقابل بازگشت بودن واکنش‌های شیمیایی دارای دوره عمری مشخص هستند و پس از رسیدن به انتهای دوره عمری خود، با وجود محتوای فلزی بالا به ویژه سرب، غیراستفاده و فرسوده و در گروه پسماندهای ویژه تقسیم‌بندی می‌شوند. تحقیقات نشان می‌دهد بازیافت آنها و وارد کردن فلزاتی نظیر سرب، قلع، آنتیموان، آرسنیک و مواد آلی نظیر پلی‌پروپیلن حاصل از بازیافت آنها به چرخه صنعت امری اقتصادی است ولی به دلیل وجود خطرات مواد مختلف موجود در ساختار آنها به ویژه فلزات سنگین، رعایت اصول بهداشتی و زیست محیطی ، استفاده از فناوری‌های نوین در جمع‌آوری و مراحل پیش‌بازیافت و بازیافت آنها ابداع شده است.
کارشناسان معتقدند اجرای بازیافت زیست محیطی و بهداشتی برای این پسماند های ویژه در کشور نیازمند درنظرگیری راهبردها و خط مشی هایی است که بر اساس اولویت های کشور تعیین و تعریف شده و باید در جهت تدوین چارچوبی قانونی برای جمع آوری، حمل‌ونقل و بازیافت باشد. باید توجه کرد که ایجاد سیستم جمع‌آوری تحت چارچوبی قانونی یکی از اولین مراحل مدیریت صحیح زیست محیطی باتری های فرسوده است تا خطرات و اثرات زیست محیطی جانبی آنها به حداقل کاهش یابد.
سرب یکی از فلزات گروه چهارم و ردیف ششم جدول تناوبی با ظرفیت ۲ و ۴ است که آلیاژ آن با فلزات مختلف نظیر آنتیموان، قلع، آرسنیک و برلیم کاربردهای وسیع در صنعت دارد که یکی از مصارف این فلز کاربرد آن در ساخت باتری‌های سربی اسیدی است.
بررسی‌ها نشان می‌دهد این باتری‌ها از طریق انجام همزمان چندین واکنش شیمیایی، انرژی الکتریکی لازم را برای سیستم‌های خارجی فراهم می‌کنند. هنگامی‌که یک باتری بتدریج تخلیه می‌شود، غلظت اسید سولفوریک و به تبع آن سرعت واکنش‌ها کاهش می‌یابد.
بر اساس تحقیقات دفتر بررسی آلودگی آّب و خاک سازمان حفاظت محیط زیست، باتری‌ها می‌توانند به دفعات شارژ و مجدد بهره‌برداری شوند، ولی شارژ و تخلیه مکرر آنها موجب می‌شود صفحات آنها که از جنس اکسید سرب هستند ، به تدریج به سولفات سرب آلوده شوند که موجب کاهش و بالاخره توقف واکنش‌ها می‌شود.
بعلاوه لایه‌ای نیز شامل سولفات سرب، اکسید سرب و سرب فلزی در کف باتری انباشته می‌شود که در این هنگام باتری دیگر قابلیت شارژ شدن را از دست داده و به بالاترین حد آلودگی رسیده است، این باتری دیگر فرسوده است و کارایی لازم را ندارد و برای بازیافت آماده است.
باتری‌ها دارای محتوای فلزی بالا بخصوص مقدار زیادی سرب هستند که لازم است همراه با دیگر فلزات موجود در آنها نظیر قلع، آنتیموان، آرسنیک و مواد آلی نظیر پلی‌پروپیلن مورد بازیافت قرار گرفته و مجدد وارد چرخه صنعت شوند.
این فرآیند به دلیل وجود فلزات سنگین، اسید سولفوریک و انواع پلاستیک‌ها در صورت اعمال نشدن کنترل مناسب می‌توانند برای محیط‌زیست و سلامت بشر خطرناک و عوارض زیست محیطی جبران‌ناپذیری را به دنبال داشته باشند.

باتری های سربی اسیدی مجموعه هایی کوچک برای ذخیره انرژی از طریق استفاده کنترل شده از واکنشهای شیمیایی هستند. اینگونه باتریها به دلیل غیرقابل بازگشت بودن واکنشهای شیمیایی دارای دوره عمر مشخصی هستند و پس از رسیدن به انتهای دوره عمری خود، علی‌رغم محتوای فلزی بالا بخصوص سرب، غیرقابل استفاده، فرسوده و ازجمله پسماندهای ویژه محسوب می گردند . بازیافت آنها و وارد نمودن فلزات نظیرسرب، قلع، آنتیموان، ارسنیک و مواد آلی نظیر پلی پروپیلن حاصل از بازیافت آن ها به چرخه صنعت امری اقتصادی می باشد. ولی به دلیل وجود خطرات مواد مختلف موجود در ساختار آن ها بخصوص فلزات سنگین رعایت اصول بهداشتی و زیست محیطی، تکنولوژ ی های نوینی در جمع آوری و مراحل پیش بازیافت و بازیافت آنها ابداع گردیده است.
متاسفانه بر اساس گزارش‌های موجود، در بسیاری از موارد دیده شده است که بازیافت این باتری‌ها در کشور به روش سنتی صورت می‌گیرد و کارگران و دست‌اندرکاران این امر فاقد هرگونه آگاهی از خطرات بهداشتی و زیست محیطی و تجهیزات و ملزومات ایمنی مربوط هستند.
امروزه انواع فناوری‌های نوین و روش‌های مناسب بهداشتی و زیست محیطی در انجام فرآیند بازیافت باتری‌های سربی اسیدی فرسوده به ویژه استحصال سرب از آنها که عمده‌ترین ماده حاصل از بازیافت این باتری‌هاست، ابداع شده که اثرات زیست محیطی را به حداقل می‌رساند

منبع تامین سرب

هم اکنون بازیافت باتری های سربی فرسوده به ۲ شیوه سنتی و اصولی در کشور صورت می گیرد و کارشناسان معتقدند روش های اصولی نیز باید با به کارگیری فناوری های نوین و اصول زیست محیطی ارتقا یابند.

مطالعات انجام شده نشان می دهد امروزه حدود ۶۰ درصد کل تولید سرب تصفیه شده از معادن سرب تامین و ۴۰ درصد باقیمانده از بازیافت قراضه ها و سرباره های باتری های فرسوده حاصل می شود که این مساله در سراسر دنیا یکی از منابع مهم دستیابی به سرب خالص است. بازیافت کنندگان سنتی معمولادر کنار اوراقچی های حرفه ای خودروها مستقر هستند و همراه با آنها به بازیافت باتری های سرب اسیدی می پردازند و مانند کل فعالیت اوراقچی ها حجم دریافتی بازیافت کنندگان سنتی قابل پیش بینی نیست
باتری های اسقاط شده شامل مواد خطرناکی هستند که برای محیط زیست بسیار مضر هستند و تا قبل از پروسه پاکسازی نمی توانند وارد سایت های دفن زباله شوند، حتی رها کردن ان ها در اطراف و حومه شهر غیر قانونی می باشد، بنابراین موثرترین شیوه برای نظم دادن انها در واقع بازیافت می باشد.

محتویات باتری ماشین

باتری ماشین، حاوی ۲ الی ۳ لیتر اسید باتری و یا سرب می باشد که هر دوی آن ها بسیار سمی هستند. اسید باتری در صورتی که به چشمانتان نزدیک شود می تواند موجب نابینایی چشم و سرب در صورت بلعیده شدن موجب مسمومیت سربی می شود.

چالش های پیش روی بازیافت باطری فرسوده

با وجود موفقیت های بدست آمده در صنعت بازیافت سرب، این صنعت همچنان با چالش های متعددی در آینده تهدید خواهد شد که به طور عمده مربوط به مقررات است. منافعی که جامعه از سرب می برد، بسیار فراتر از منافع بازیافت آن است که شامل مزایای حاصل از کاهش تولید گازهای گلخانه ای توسط خودروهایی با سیستم های روشن و خاموش و خودروهای الکتریکی هیبریدی، ذخیره سازی انرژی تجدید پذیر و نیز منبع تغذیه برق بدون وقفه به بخش های زیربنایی مهم فناوری اطلاعات (IT ) و مخابرات در جهان می گردد.
به هر صورت این مزیت ها را نمی توان فراتر از صنعت سرب و مشتریان مستقیم آن شناخت و تشخیص داد. مقررات همچنان سخت تر می شود که غالبا با هر گونه ریسکی تناسب ندارد و بر روی توان رقابت پذیری صنعت و بازارهای آن تاثیرات منفی از خود برجای می گذارد.
تحلیلگران معتقدند برای اطمینان از اینکه قانون گذاران و سهامداران بر مزیت های سرب واقف شوند ، به تلاشی یکپارچه و هماهنگ در این صنعت نیاز است و باید سیاست های نظارتی و مقرراتی را در راستای کمک بیشتر به تولید و مصرف پایدار به جای سیاست هایی ضد تشویقی و بازدارنده نسبت به مصرف را اتخاذ کرد.
فقط با نیل به این اهداف می توان به یک فلز پایدار و واقعی در آینده در بازار دست یافت.

میزان سرمایه گذاری طرح بازیافت باطری فرسوده

با بررسی های انجام شده توسط تیم ما حداقل ظرفیت پیشنهادی طرح حداقل ۶۰۰۰۰ عدد باطری فرسوده خودرو در سال میباشد. محصول اصلی حاصل از بازیافت باطری فرسوده خودور عبارتند از: شمش سرب از ضايعات، اكسيد سرب و گرانول بازيافتي پلي پروپيلن
مساحت کل زیربنای طرح حدود ۱۴۰۰ مترمربع پیش بینی میشود. میزان سرمایه گذاری ثابت طرح بازیافت باطری نیز ۱۵ میلیارد ریال برآورد میگردد.

مراحل بازیافت سرب از این باطله‌ها

به طور کلی سیستم‌های خردایش باتری و بازیافت خمیر بر اساس دو فرایند زیر عمل می‌کنند:

خردایش مکانیکی که به دنبال آن فرایند بازیافت شیمیایی صورت گیرد.
خردایش مکانیکی که به دنبال آن فرایند بازیافت الکتروشیمیایی انجام شود.

آماده سازی خمیر

ورودی فرایند شامل کلیه باتری‌های تر، آب و محلول هیدروکسید سدیم است. خروجی سیستم نیز سولفات پلی پروپیلن، سرب فلزی، ابونیت، پلی وینیل کلرید و سایر مواد جدا کننده و محلول سولفات سدیم است. مراحل فرایند آماده سازی شامل خردایش باتری، جدایش خمیر، جدا کننده هیدرودینامیکی با جریان رو به بالا، گوگردزدایی خمیر و تولید سولفات سدیم کریستالیزه می‌باشد.

خردایش باتری: در این مرحله ضایعات باطری توسط آسیای چکشی خرد شده و به منظور جدایش خمیر از سایر اجزاء، سرندتر انجام می‌شود. جدایش سرب فلزی (یا آلیاژ سرب ـ آنتیموان) از خمیر اکسید یا سولفید سرب از مزایای فرایند خردایش و جدایش محسوب می‌شود.

جدایش خمیر: معمولاً خمیر باتری شامل سولفات سرب (54 درصد)، اکسید سرب (42 درصد) و سایر مواد (4 درصد) است. طی این مرحله خمیر حاصل از سرند به شکل دوغاب جمع‌آوری شده و به جدا کننده هیدرودینامیکی تغذیه می‌شود.

جدا کننده هیدرودینامیکی با جریان رو به بالا: در این فرایند یک ستون آب با جریان رو به بالا سرب فلزی (که ته‌نشین می‌شود) و سایر اجزاء مانند پلاستیک و ابونیت (که شناور می‌شود) را از هم جدا می‌کند. لازم به ذکر است که اجزای شناور شده توسط سرند دیگری از وری آب جمع‌آوری می‌شوند.

گوگردزدایی: با اختلاط هیدروکسید یا کربنات سدیم با خمیر، سولفات سرب نامحلول به اکسید سرب نامحلول تبدیل می‌گردد(واکنس زیر). سپس فیلتر می‌شود.

PbSO4 + 2NAOH → PbO +NA2SO4 +2H2O

در صورت حضور دی اکسید سرب در خمیر، به یکی از روش‌های زیر به شکل قابل انحلال در مرحله الکترولیز تبدیل می‌شود. دی اکسید سرب با افزودن سولفیت سدیم به یک کربنات قلیایی احیا می‌شود. سولفیت‌ها به سولفات‌ها اکسید شده و سرب به صورت کربنات سرب یا کربنات سرب بازی (Pb2(OH)2CO3) رسوب می‌کند.

PbO2 + PbSO4 + NA2CO3 + NA2SO3 + H2O → PbCO3 . Pb(OH)2 + 2NA2SO4

PbO2 + PbSO4 + 2NaHSO3 + NA2CO3 – PbCO3 . Pb(OH)2 + 2NaSO4 + SO2

حذف سولفور از خمیر سبب مصرف انرژی و ماده روان‌ساز کمتری در مقایسه با ذوب مستقیم خمیر می‌شود.

بازیابی پلی پروپیلن (PP): ماده خام مورد استفاده برای بازیابی پلی پروپیلن همان بخش خرد شده ناشی از جدایش ریختگی‌های ضایعات باتری سربی در مرحله خردایش باتری می‌باشد. این ماده پلاستیکی به طور گسترده در مواد کامپوزیتی صنایع مختلف کاربرد دارد. پیش از انتقال به واحد مربوطه، مراحل آماده سازی بر روی تراشه‌های پلی پروپیلن جمع‌آوری شده انجام می‌گیرد. در واحد آسیاکاری، پس از شستشو به منظور حذف خمیر و گرد و غبار، این تراشه‌ها به قطعات ریزتر و همگن‌تر خرد شده و در ادامه برای تبخیر رطوبت باقی مانده خشک می‌شوند.

امتیاز شما به این مطلب
[votes: 7 Rating: 4.3]
برچسب ها

تبلیغات

تبلیغات 1

دستگاه جوجه کشی حرفه ای

دستگاه جوجه کشی حرفه ای Easy Bator 6 نمونه متفاوت در صنعتی جوجه کشی کشور ، مناسب برای جوجه کشی از پرندگان زینتی و گران تخم.کیفیت جهانی با راندمان جوجه کشی عالی و قیمت مناسب عرضه در فروشگاه اینترنتی EIG-SHOP.

تبلیغات 2

دستگاه جوجه کشی خارجی

فروش ویژه دستگاه جوجه کشی خارجی ، ساخت کره جنوبی در مدل ها و ظرفیت های مختلف مناسب برای جوجه کشی از تمامی پرندگان و خزندگان تخم گذار اهلی و زینتی با راندمانی فوق العاده عرضه در فروشگاه اینترنتی EIG-SHOP.

مطالب مرتبط

دیدگاه بگذارید

  اشتراک در  
اطلاع از
بستن