張凌宇畢業(yè)設(shè)計(jì)廢電池分選設(shè)備的設(shè)計(jì)方形電池篩分與裝箱機(jī)構(gòu)

1、廢電池分選設(shè)備的設(shè)計(jì)（方形電池分選與裝箱機(jī)構(gòu)）1第一章第一章概述概述妥善處理廢舊電池及有機(jī)固化物，利國(guó)利民，勢(shì)在必行！廢電池分選設(shè)備是一種將各種混雜的廢電池進(jìn)行機(jī)械分類(lèi)并裝入不同包裝容器的機(jī)器。現(xiàn)在回收的廢電池中混雜各種電池，例如：鈕扣電池、普通鋅錳干電池、堿性鋅錳干電池、氫鎳電池、鎘鎳電池、鋰離子電池，形狀有圓形扁平裝、圓形柱狀、長(zhǎng)方形等不同形狀，同時(shí)含有各種不同生活垃圾，例如：廢紙、廢塑料、口香糖等。通過(guò)了解不同電池的結(jié)構(gòu)、成份等特

2、點(diǎn)，參考現(xiàn)有國(guó)內(nèi)外專(zhuān)利和上一屆學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)等資料（上一屆學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)了圓柱電池的篩分設(shè)備，吹風(fēng)除雜設(shè)備），確定最終廢電池分選設(shè)備的設(shè)計(jì)（方形電池篩分與裝箱機(jī)構(gòu)）設(shè)計(jì)方案。目前，有些環(huán)保專(zhuān)家提出自然環(huán)境容量很大，廢電池混同生活垃圾處理不會(huì)造成對(duì)環(huán)境的污染，不需要將其從垃圾中分選出來(lái)。其實(shí)這是有條件的，其一電池不含汞及其他的重金屬或者含量及低；其二生活垃圾處理與處置技術(shù)到達(dá)一定高的水平，保證垃圾處理過(guò)程中不會(huì)造成二次污染。但是這兩個(gè)

3、條件在我國(guó)現(xiàn)階段都還不能滿足。我國(guó)現(xiàn)電池生產(chǎn)廠家有1000多個(gè)，在中國(guó)電池工業(yè)協(xié)會(huì)注冊(cè)的只有300多家，其他的大部分是自生自滅的小廠，生產(chǎn)的也大多是低劣產(chǎn)品。通過(guò)檢測(cè)，電池的含汞量參差不齊，有的非常好，小于百萬(wàn)分之一，符合無(wú)汞電池的要求；而有些電池的含汞量非常高，甚至達(dá)到了電池質(zhì)量的0.5%；……它高于低汞電池標(biāo)準(zhǔn)的20倍，高于無(wú)汞電池標(biāo)準(zhǔn)的一萬(wàn)倍，它屬于高汞電池。盡管我國(guó)已經(jīng)出臺(tái)了一些有關(guān)電池生產(chǎn)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，即自2002年1月1日起國(guó)

4、家已經(jīng)明令禁止汞含量大于電池質(zhì)量的0.025%的電池的生產(chǎn)和銷(xiāo)售；自2005年1月1日起，禁止在國(guó)內(nèi)生產(chǎn)汞含量大于電池質(zhì)量0.0001%的堿性鋅錳電池；自2006年1月1日起，禁止在國(guó)內(nèi)經(jīng)銷(xiāo)汞含量大于電池質(zhì)量0.0001%的堿性鋅錳電池。我國(guó)垃圾處理技術(shù)雖然在近幾年取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，但是同發(fā)達(dá)國(guó)家的處理技術(shù)相比差距還很大，尤其是處理過(guò)程中的二次污染問(wèn)題還很?chē)?yán)重，如垃圾焚燒過(guò)程中的尾氣處理問(wèn)題，垃圾填埋過(guò)程的防滲問(wèn)題。由于種種原因這些問(wèn)題

5、都還比較突出，廢電池混同生活垃圾一同處理必將加劇對(duì)環(huán)境的污染。目前，隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展和人們生活水平的提高，人們的生活越來(lái)越依賴于電池的應(yīng)用。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)1999年生產(chǎn)電池140億只，與1998年持平，人均消耗電池3.8只。然而人們?cè)谙硎茈姵亟o生活、生產(chǎn)帶來(lái)的便利的同時(shí)，不得不面對(duì)這樣一個(gè)嚴(yán)峻的事實(shí)，即廢舊電池中含有大量的有毒有害物質(zhì)如Cd、Mn、Zn、Cu及廢酸廢堿和少量的Hg等。這些物質(zhì)若不經(jīng)安全處理處置直接進(jìn)入環(huán)境，將對(duì)生態(tài)環(huán)境和

6、人體健康造成嚴(yán)重威脅，同時(shí)這無(wú)疑是一種資源的巨大浪費(fèi)。現(xiàn)在，從事環(huán)保工作的研究者們普遍關(guān)注的是對(duì)廢電池的回收管理法規(guī)和資源化利用及安全處置技術(shù)等領(lǐng)域的問(wèn)題，并在此方面做了深入的研究，取得了可喜的成績(jī)。但卻忽略了這樣一個(gè)事實(shí)，當(dāng)前我國(guó)還沒(méi)有具體的廢電池管理辦法和可操作的管理法規(guī)實(shí)施細(xì)則，再加上居民普遍環(huán)保意識(shí)不高，廢電池的收集、運(yùn)輸、儲(chǔ)存、處理的基礎(chǔ)設(shè)施又不完善等，導(dǎo)致大量廢電池進(jìn)入生活垃圾，為生活垃圾的“三化”處理（減量化、無(wú)害化、資源

7、化）增加了難度。所以，如何將混在垃圾中的廢電池分選出來(lái)進(jìn)行資源化利用和安全處置就成了從事環(huán)保工作的研究者們的當(dāng)務(wù)之急。我國(guó)對(duì)生活垃圾處理的主要模式有堆肥、衛(wèi)生填埋、焚燒。若進(jìn)行堆肥的垃圾中混有廢電池可能將嚴(yán)重影響堆肥的質(zhì)量；若含有廢電池的垃圾進(jìn)行焚燒處理，由于廢電池中的重金屬汞、鎘、鋅等沸點(diǎn)都較低（汞為357℃、鎘為765℃、鋅為907℃），高溫時(shí)，易氣化揮發(fā)，部分重金屬物在焚燒爐膛內(nèi)反應(yīng)生成其氯化物、氧化物或是硫化物、比原金屬元素更易

8、氣化揮發(fā)。這些重金屬及其化廢電池分選設(shè)備的設(shè)計(jì)（方形電池分選與裝箱機(jī)構(gòu)）3第二章第二章廢電池回收文獻(xiàn)綜述廢電池回收文獻(xiàn)綜述2.1廢舊電池回收現(xiàn)狀及現(xiàn)有技術(shù)廢舊電池回收現(xiàn)狀及現(xiàn)有技術(shù)目前，有些環(huán)保專(zhuān)家提出自然環(huán)境容量很大，廢電池混同生活垃圾處理不會(huì)造成對(duì)環(huán)境的污染，不需要將其從垃圾中分選出來(lái)。其實(shí)這是有條件的，其一電池不含汞及其他的重金屬或者含量及低；其二生活垃圾處理與處置技術(shù)到達(dá)一定高的水平，保證垃圾處理過(guò)程中不會(huì)造成二次污染。但是這兩

9、個(gè)條件在我國(guó)現(xiàn)階段都還不能滿足。我國(guó)現(xiàn)電池生產(chǎn)廠家有1000多個(gè)，在中國(guó)電池工業(yè)協(xié)會(huì)注冊(cè)的只有300多家，其他的大部分是自生自滅的小廠，生產(chǎn)的也大多是低劣產(chǎn)品。通過(guò)檢測(cè)，電池的含汞量參差不齊，有的非常好，小于百萬(wàn)分之一，符合無(wú)汞電池的要求；而有些電池的含汞量非常高，甚至達(dá)到了電池質(zhì)量的0.5%；它高于低汞電池標(biāo)準(zhǔn)的20倍，高于無(wú)汞電池標(biāo)準(zhǔn)的一萬(wàn)倍，它屬于高汞電池。盡管我國(guó)已經(jīng)出臺(tái)了一些有關(guān)電池生產(chǎn)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，即自2002年1月1日起國(guó)家

10、已經(jīng)明令禁止汞含量大于電池質(zhì)量的0.025%的電池的生產(chǎn)和銷(xiāo)售；自2005年1月1日起，禁止在國(guó)內(nèi)生產(chǎn)汞含量大于電池質(zhì)量0.0001%的堿性鋅錳電池；自2006年1月1日起，禁止在國(guó)內(nèi)經(jīng)銷(xiāo)汞含量大于電池質(zhì)量0.0001%的堿性鋅錳電池。我國(guó)垃圾處理技術(shù)雖然在近幾年取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，但是同發(fā)達(dá)國(guó)家的處理技術(shù)相比差距還很大，尤其是處理過(guò)程中的二次污染問(wèn)題還很?chē)?yán)重，如垃圾焚燒過(guò)程中的尾氣處理問(wèn)題，垃圾填埋過(guò)程的防滲問(wèn)題。由于種種原因這些問(wèn)題都

11、還比較突出，廢電池混同生活垃圾一同處理必將加劇對(duì)環(huán)境的污染。目前，隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展和人們生活水平的提高，人們的生活越來(lái)越依賴于電池的應(yīng)用。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)1999年生產(chǎn)電池140億只，與1998年持平，人均消耗電池3.8只。然而人們?cè)谙硎茈姵亟o生活、生產(chǎn)帶來(lái)的便利的同時(shí)，不得不面對(duì)這樣一個(gè)嚴(yán)峻的事實(shí)，即廢舊電池中含有大量的有毒有害物質(zhì)如Cd、Mn、Zn、Cu及廢酸廢堿和少量的Hg等，詳見(jiàn)表1。這些物質(zhì)若不經(jīng)安全處理處置直接進(jìn)入環(huán)境，將對(duì)生

12、態(tài)環(huán)境和人體健康造成嚴(yán)重威脅，同時(shí)這無(wú)疑是一種資源的巨大浪費(fèi)?，F(xiàn)在，從事環(huán)保工作的研究者們普遍關(guān)注的是對(duì)廢電池的回收管理法規(guī)和資源化利用及安全處置技術(shù)等領(lǐng)域的問(wèn)題，并在此方面做了深入的研究，取得了可喜的成績(jī)。但卻忽略了這樣一個(gè)事實(shí)，當(dāng)前我國(guó)還沒(méi)有具體的廢電池管理辦法和可操作的管理法規(guī)實(shí)施細(xì)則，再加上居民普遍環(huán)保意識(shí)不高，廢電池的收集、運(yùn)輸、儲(chǔ)存、處理的基礎(chǔ)設(shè)施又不完善等，導(dǎo)致大量廢電池進(jìn)入生活垃圾，為生活垃圾的“三化”處理（減量化、無(wú)害

13、化、資源化）增加了難度。所以，如何將混在垃圾中的廢電池分選出來(lái)進(jìn)行資源化利用和安全處置就成了從事環(huán)保工作的研究者們的當(dāng)務(wù)之急。我國(guó)對(duì)生活垃圾處理的主要模式有堆肥、衛(wèi)生填埋、焚燒。若進(jìn)行堆肥的垃圾中混有廢電池可能將嚴(yán)重影響堆肥的質(zhì)量；若含有廢電池的垃圾進(jìn)行焚燒處理，由于廢電池中的重金屬汞、鎘、鋅等沸點(diǎn)都較低（汞為357℃、鎘為765℃、鋅為907℃），高溫時(shí)，易氣化揮發(fā)，部分重金屬物在焚燒爐膛內(nèi)反應(yīng)生成其氯化物、氧化物或是硫化物、比原金屬

14、元素更易氣化揮發(fā)。這些重金屬及其化合物將通過(guò)煙囪進(jìn)入大氣造成土壤污染和大氣污染，部分金屬進(jìn)入爐灰，處理難度將進(jìn)一步加大；如廢電池隨垃圾進(jìn)入衛(wèi)生填埋場(chǎng)，電池中的有害成分可能遷移到滲濾液中增加滲濾液的處理難度，同時(shí)還可能造成對(duì)地下水和土壤的污染。由此可見(jiàn)廢電池隨生活垃圾一起處理處置潛在危害極大，在對(duì)生活垃圾進(jìn)行處理前必須將其中的廢電池分選出來(lái)。隨著我國(guó)新能源戰(zhàn)略推進(jìn)和環(huán)保要求的提升，綠色環(huán)保的鋰電池組合鎳氫電池組越來(lái)越多地替換傳統(tǒng)能源產(chǎn)品，

15、稱為新能源產(chǎn)品的主力軍。電池組對(duì)每一個(gè)單體電池的技術(shù)參數(shù)（包括電池容量、內(nèi)阻、電壓等技術(shù)參數(shù)）的一致性有著非常嚴(yán)格的要求，它是保證電池組整體質(zhì)量和使用壽命的關(guān)鍵技術(shù)，被列為電池組生產(chǎn)過(guò)程的關(guān)鍵工序。電池分選就是將上述技術(shù)參數(shù)在規(guī)定范圍內(nèi)的近似的單體電池分選出來(lái)。目前，國(guó)內(nèi)電池廠普遍采用人工統(tǒng)計(jì)、手工揀選的操作方法進(jìn)行分選，生產(chǎn)效率低而且出錯(cuò)率高，無(wú)法保證分選的準(zhǔn)確性。國(guó)外和國(guó)內(nèi)一些大型電池企業(yè)一直嘗試采用機(jī)械手的電池自動(dòng)分選設(shè)備，這種自