Процесс утилизации и переработки аккумуляторов разных типов

Утилизация аккумуляторов – процесс переработки старых батарей с целью улучшения экологической и экономической ситуации. Необходимость в повторном использовании компонентов, содержащихся в АКБ, стала очевидной относительно недавно. Раньше использованные батареи без мучений совести выбрасывали в мусорные баки, сегодня же это стало незаконным.

Свинцовосодержащие АКБ относятся к отходам второго класса опасности, их запрещено вывозить на свалки или использовать по непрямому назначению. Утилизация аккумуляторных батарей на специализированном предприятии – единственный правильный путь для отработанного источника питания. В Москве и Московской области старые автомобильные, тяговые, гелевые и другие АКБ по высокой цене принимает компания «ПАК». Все собранные батареи после предварительной подготовки отправляются на переработку на утилизирующие заводы.

1. Классификация аккумуляторных батарей

Источники питания условно делятся на 2 большие группы: одноразовые и перезаряжаемые устройства. В первую попадают обычные батарейки, во вторую – аккумуляторы любого типа. Последующее разделение осуществляется по типу активного вещества, задействованного в химической реакции:

• щелочные (токопроводящая жидкость из водного раствора гидроксида калия КОН, катод из диоксида марганца, цинковый анод);
• цинк-углеродные (электролит из раствора хлорида аммония/цинка, углеродный катод с двуокисью марганца, анод из цинка);
• серебряные (электролит на основе гидроксида калия, катод из оксида серебра, цинковый анод);
• ртутные (электролит на основе раствора КОН, ртутный катод, анод из цинка);
• литий-марганцевые (органический электролит, литиевый анод, катод на основе диоксида марганца в виде порошка);
• цилиндровые (электролит типа КОН, кислородный катод, анод из цинка в виде порошка).

Состав электролита (токопроводящей жидкости) в сочетании с конструкцией электродов делят все типы аккумуляторных батарей на 5 категорий:

• свинцово-кислотные;
• никель-кадмиевые (вторичные щелочные батареи);
• никель-металлгидридные;
• литий-ионные;
• литий-полимерные.

Наиболее распространенными в России являются свинцово-кислотные батареи. По актуальным данным только автомобильных АКБ насчитывается свыше 3 миллионов единиц, что в перерасчете на объемы отходов равно 90 тыс. тонн свинца и его соединений, 20 тыс. тонн кислоты. Ежегодно изнашиваются сотни тысяч аккумуляторов, а потому всем владельцам личных авто важно понимать, как осуществляется утилизация.

2. Известные способы переработки аккумуляторов

Батарея состоит из нескольких фракций (компоненты), каждая из которых обладает рядом уникальных свойств. Первый способ утилизации старых аккумуляторов основывается на разделении корпуса и наполнения АКБ на эти компоненты механическим методом.

Путем механического воздействия выделяются:

• ферромагнетики (сталь и прочие металлы);
• диамагнетики (полимеры, целлюлоза);
• парамагнетики (разнообразные примеси).

Переработка аккумуляторов механическим методом предполагает, что сначала устройство будет разделено на составляющие фракции, а после каждая группа компонентов пройдет индивидуальную утилизацию на специальном предприятии.

Пирометаллургическая переработка

Данный способ утилизации предполагает плавление металла в специальной печи. Преимущество метода заключается в относительной универсальности. В печах возможна рециркуляция разнообразных клеток, включая органический электролит, который содержат литий-марганцевые аккумуляторы. Утилизация АКБ такого типа происходит поэтапно:

1. прием аккумуляторов специализированными пунктами.
2. Первичная подготовка устройств, доставка до промышленных установок.
3. Загрузка АКБ во вращающуюся печь при температуре 1 250°.
4. Испарение цинка, свинца и кадмия.
5. Сбор и подготовка образовавшихся металлов.

Такая переработка также позволяет выделить из АКБ другие компоненты: медь, никель, железо, кобальт, хром, марганец.

Главными минусами пирометаллургической переработки АКБ называют малую эффективность рециркуляции и высокую вероятность формирования большого количества отходов. Но у технологии есть и другие недостатки:

• энергоемкость;
• загрязнение атмосферы пылью и газами;
• образование не до конца восстановленных никеля и кадмия (нужна дополнительная обработка).

Совокупность этих факторов является главной причиной низкой распространенности пирометаллургической утилизации АКБ.