铅蓄电池企业生产工艺节能优化研究

2018-02-01郑春风

世界有色金属 2018年8期

郑春风

（广州丰江实业有限公司，广东广州 511470）

目前，铅酸蓄电池主要应用在我国汽车行业，随着我国社会的发展，这类行业也取得了明显的进步，使得我国铅酸蓄电池出现高速增长的趋势。和其他的蓄电池相比，铅酸蓄电池有着功率特性好、自放电小、高低温性能强、生产回收技术成熟等特点，具有良好的市场竞争力。但是，铅酸蓄电池的发展会导致一定的环境问题，随着我国环保意识的加强，蓄电池的生产面临着严峻的挑战，必须要对节能减排进行深入的研究，保证铅酸蓄电池的可持续发展。

1 铅酸蓄电池生产流程及污染种类

铅酸蓄电池的生产原材料主要有铅锭、铅粉、硫酸、电极隔板、电池盒以及活性物质等辅料。铅酸蓄电池的主要生产工艺是电池内化成，主要分为以下步骤：首先，将纯铅锭熔炼、融化，通过模具重铸为生产所需要的板栅，并以此作为电池极板的骨架，在板栅的空隙以及两边涂上铅膏，铅膏是由铅粉、水、硫酸以及添加剂混合而成的，在涂抹后要压制均匀。在板栅成片后，经过固化、烘干之后，就可以进行焊接、组装，充硫酸混合溶液。最后，在经过充放电系统的化成工序后，进行包装，就完整了铅酸蓄电池的制作。铅酸蓄电池的制作流程，不仅包括了整个铅酸蓄电池的生产过程，还显示了污染物的种类以及主要的产生位置。大多数电池厂使用的铅锭，在生产中经过切断、研磨后都会产生一定的铅尘，同时，铅粉在制作成铅膏时也会出现铅尘[1]。在对铅板栅融化的过程中，会产生铅烟。铸板时，多出的铅料在切割过程中会产生铅渣，同时铅渣也会投入到融化过程中。在分片涂片工艺中，可能会产生铅泥浪费的情况。在经过固化干燥后的铅板，在分片过程中也可能产生烟尘。

2 节能减排途径

2.1 节电

第一，高速电动机变频改造。在铅酸蓄电池的生产过程中，一些大型的用电设备占到了电池企业耗能的主要比重。通过安装变频调速装置，可以根据生产过程的需要，对节电机的转速进行控制，减少浪费的能量，提高设备的稳定性。从我国目前的情况来看，变频调速装置已经大规模运用在电机、风机等耗能较高的耗电设备中。通过变频改造，能大大减少企业的电量，降低企业的投入资金，提高企业的经济收益。第二，充放电机控制系统改造。通过实践调查发现，大多数企业的电能也正是消耗在电池充放电上。不同规模、型号的电池在电压和充电时间上也有所区别，根据电池类型的不同对于电量、电流变化都有着不同的要求，而仅仅通过人为的方式，难以精确的控制充放电时间。因此，通过安装充放电机控制系统，能够有效达到节约用电的目的，企业要根据生产要求的不同，选择合适的充放电机，从而降低企业的能源消耗，提高企业的经济收益。最后，企业要加强对能源管理。主要从以下几步入手：①加强组织的领导。企业要强调对内部各个部门的协调与分工，从管理层开始重视能源管理的作用，保证能源管理力度；②要对企业的能源结构进行调整，明确企业的节能体系；③加强能源管理的基础工作。在能源管理中，基础工作直接决定了整个流程的质量，因此，要加强对基础设施的建设，通过相应的计量设备，保证企业用能的平衡；④加强监督管理。对企业内部定期检查，提高企业的节能效率；⑤完善激励机制。企业要加强在节能方面的资金投入，并建立相应的奖惩机制[2]。

2.2 节水措施

铅酸蓄电池的生产企业在生产过程中一般不会产生过多的废水，生产过程中包括重金属铅，因此企业一般内部都会配备相应的污水处理设备。在经过处理后，废水大多可以达到国家规定的排放标准，处理后的水能够用于地面清洗、绿化等等，能够达到节约水资源的目的。另一方面，企业还应当采用多种节水设备，例如节水龙头，加强企业的节能效率。

2.3 废铅料回收利用

铅酸蓄电池在生产过程中会产生大量的重金属，因此企业最重要的任务，就是防止重金属进入到生态环境中，影响生态环境平衡。但是在生产中，出现铅污染又是无法避免的，因此，企业应当完善相应的处理装置，从而减少对环境的污染。企业要根据自身的情况，选择不同的处理设备，加强企业对污染的处理能力。另一方面，我国相关部门还要制定和废铅料回收利用相关的法律法规，可以借鉴发达国家的成功经验，结合我国的实际情况，研究全新的铅废料回收利用方式。例如通过专门的回收企业集中回收，提高铅废料的回收效率；其次，要加强对回收企业的管理。研究全新的技术手段，淘汰传统的落后技术，提倡集中回收，减少铅废料可能产生的污染。同时，也要考虑到集中的规模，避免出现跨地区运输的情况。目前，我国在废铅料的回收方面还存在一定的问题，这主要是因为回收铅废料的利润较少，影响了企业的经济收益，因此在回收方面显得比较被动。鉴于此，国家应当加强对企业的管理，研究全新的回收利用技术，提高废铅料的经济效益，促进企业主动开展废铅料回收利用，提高回收利用效率。此外，还要完善相关的电池回收机制，向企业宣传回收利用的重要性。同时要建立标准化规定，保证电池回收的秩序。

3 铅酸蓄电池生产、回收链一体化

对于生产铅酸蓄电池的企业来说，企业的污染物中铅含量最大、产出最多的是固体废弃物，而在企业内部，并没有回收利用这些废物的能力与设备。如果企业能够将生产过程中出现的铅废物通过相应的回收公司回收，使得铅能被重新利用，投入全新的生产循环中，减少企业排放污染物中铅的含量，减少铅的开采。除了在生产环节中会产生大量的铅污染物之外，许多废旧铅酸蓄电池也会对环境造成较大的污染。因此，铅酸蓄电池生产企业可以通过铅资源再生公司加强对铅的回收利用，使铅元素能实现循环，而不必进入环境对环境造成影响。但是，想要达到这个目标，必须要实现铅酸蓄电池生产、回收链条一体化。在对废铅回收利用的过程中，避免无证企业的私自回收，监督废铅的流向，严格按照相关程序处理，同时还要进行定期检查。