Способ и устройство для разрушения стаканчиковых элементов марганцево-цинковой системы

 

Использование: изобретение относится к области производства цветных металлов из вторичного сырья, в частности к механическим способам разрушения химических источников тока, цинк-марганцевой системы типа элемент 373 и 343. Сущность: в способе разрушение элементов осуществляется на устройстве, состоящем из разъемного держателя, выполненного из полуцилиндров, сжимающих болтов, удерживающих элемент, пуансонов, выдавливающих с помошью пресса из стального корпуса элемента цинковый стакан и графитовый стержень, ножей, отделяющих гудрон и разрезающих цинковый стакан, при этом процесс разрушения проводят в последовательном режиме, который позволяет получать селективные продукты, представляющие собой стальной и цинковый лом, графитовые стержни, гудрон и электродную массу, представленную диоксидом марганца и сажи. 2 с. и 4 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к области переработки вторичного сырья, содержащего цветные металлы, в частности к механическим способам разрушения стаканчиковых элементов марганцево-цинковой системы типа элемент 373, элемент 343.

Известен способ разрушения элементов, включающий дробление, сепарирование на сите. Дробленный продукт делят на мелкую и крупную фракции. Крупную фракцию подвергают магнитной сепарации, при этом получают железный лом и немагнитный продукт. Полученные продукты отправляют на металлургическое производство. Недостатком способа является низкая селективность получаемых продуктов, которые требуют дальнейшей многостадийной переработки [1].

Известен способ разрушения элементов разрывной мельницы. Полученный измельченный продукт направляют на грохочение и затем подвергают растворению в серной кислоте. Недостатком способа является низкая селективность извлечения металлов и сложность производства [1].

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности является способ, включающий операцию рассечения металлического корпуса элементов на агрегате. Разрушенный корпус отделяют и направляют в металлургическое производство, как железный лом. Остаток гальванических элементов направляют на обжиг [2].

Недостатками способа являются низкая селективность процесса, сложность переработки получаемого остатка и недостаточная адаптация получаемых продуктов для существующих металлургических производств получения черных и цветных металлов.

Для устранения вышеуказанных недостатков разрушение элементов проводят на устройстве следующим способом, включающим последовательное извлечение составляющих элементов, вследствие чего получаются индивидуальные продукты: стальной и цинковый лом, шихта, содержащая оксиды марганца и сажу, гудрон и графитовые стержни.

Все полученные продукты представляют собой материалы, не требующие дальнейшей подготовки, и пригодные для металлургической и химической промышленности.

Устройство для разрушения элементов состоит из ручного пресса, пуансонов, ножей и держателя элемента. Держатель элемента состоит из корпуса (1), полуцилиндра (2), захватывающих и удерживающих элемент, и сжимающих болтов (3) (фиг.1).

На фиг. 2 - 7 представлен в динамике процесс разрушения элементов марганцево-цинковой системы с помощью предлагаемого устройства.

На фиг. 2 показана фиксация элемента в держателе с помощью удерживающих полуцилиндров и сжимающих болтов.

На фиг. 3 под действием пресса пуансон (9) выдавливает из стального корпуса элемента (4) цинковый стакан (5) с наполнителем (6), гудронную смазку (7) и стальную пластину (8). Выдавливание производится на столько, чтобы изоляционная смесь (гудрон) вышла из корпуса держателя, после чего отделяют стальную пластину, соединенную с графитовым стержнем.

На фиг. 4 пуансоном (10) производится выдавливание графитового стержня (11).

На фиг. 5 ножом (12) отделяется гудронная замазка от цинкового цилиндра.

На фиг. 6 пуансоном (13) проводится удаление цинкового цилиндра с наполнителем из стального корпуса, при этом одновременно ножами (14) осуществляется разрезание стенок цилиндра и разрыхление катодной массы элемента.

Разрушенный цинковый цилиндр направляют на вибросито для отделения цинк-марганецсодержащей шихты металлических цинковых обрезков цилиндра.

На фиг. 7 после ослабления полуцилиндров держателя удаляется стальной корпус элемента.

Стальные пластины после удаления наполнителя из цинкового стакана отделяются магнитной сепарацией и объединяются с другими стальными частями элемента.

Предлагаемый способ и устройство могут быть осуществлены как на ручном, так и в виде автоматизированного комплекса.

Работу устройств испытывали с применением ручного пресса на ХИТ типа элемент 373 и элемент 343. Во всех случаях при разрушении элементов достигалость селективное разделение основных его составляющих - на стальной и цинковой лома, графитовые стержни, изоляционную смесь (гудрон), катодную массу, содержащую диоксид марганца, хлорид цинка, аммония, соли ртути, сажу.

Литература 1. Тарасенко М. Н. Организация сбора и переработки лома гальванических элементов// Цветные металлы. N 5 - 1990. -C.94-98.

2. Кофман В.Я. Сбор и переработка отобранных сухих гальванических элементов в Японии// Цветные металлы. N 4. 1998. - С. 49 - 51.

Формула изобретения

1. Способ разрушения стаканчиковых элементов марганцево-цинковой системы типа элемента 373, 343, включающий рассечение металлического корпуса элементов на агрегате, отличающийся тем, что элемент закрепляют в разъемном держателе, выполненном в виде полуцилиндров, выдавливают пуансоном цинковый стакан вместе с графитовым стержнем и катодной массой на величину заливки изоляционной смеси, в качестве которой используют гудрон, затем другим пуансоном выдавливают графитовый стержень, после чего гудронную заливку отделяют ножом, а цинковый стакан с катодной массой удаляют из держателя и одновременно разрезают ножами и после разжатия полуцилиндров держателя удаляют стальной корпус элемента.

2. Устройство для разрушения стаканчиковых элементов марганцево-цинковой системы типа элемента 373, 343, содержащее агрегат для рассечения и снятия их корпусов, отличающееся тем, что агрегат выполнен в виде пресса и снабжен разъемным держателем, сжимающими болтами для закрепления элемента, пуансонами для выталкивания цинкового стакана и графитового стержня из элемента и ножами для срезания гудрона и разрезания цинкового стакана.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что держатель выполнен в виде двух стальных полуцилиндров.

4. Устройство по п.2, отличающееся тем, что полуцилиндры в сборке имеют внутренний диаметр, равный диаметру элемента 373, 343, соответственно 34 и 26 мм.

5. Устройство по п.2, отличающееся тем, что пуансоны для удаления графитовых стержней выполнены в виде стальных стержней диаметром 8 мм.

6. Устройство по п.2, отличающееся тем, что ножи для разрезания цинкового стакана закреплены у основания держателя элемента, перпендикулярно направляющим цилиндров.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7