Оборудование по переработке аккумулятор

Как перерабатывают старые батарейки и аккумуляторы в России

Переработка батареек в России

Российский рынок батареек в последние годы развивается нестабильно: в 2015 и 2016 годах аналитики Discovery Research Group зафиксировали падение объема продаж — в первом случае всего на 1%, зато во втором — почти на четверть. В 2017-м в РФ было реализовано 816 млн элементов питания — при средней цене 43,2 руб. за штуку продажи в денежном выражении превысили 35 млрд руб. Сколько батареек добирается до переработки, эксперты не уточняют, однако для утилизации всего собираемого объема по состоянию на 2019 год фактически хватает мощностей одного завода — челябинского «Мегаполисресурса». Владелец и генеральный директор предприятия Владимир Мацюк пришел к идее подобного бизнеса во время занятий научной деятельностью. Третья глава его кандидатской диссертации была посвящена переработке редких видов отходов, и первой линией «Мегаполисресурса» стало оборудование для утилизации фиксажной жидкости. В этом элементе проявки фотографий содержится много серебра — из 1 л отходов можно получить до 4 г металла.

Со временем рост популярности цифровой фотографии сделал бизнес нерентабельным и мощности завода перепрофилировались под переработку офисной техники и другой электроники. На сей раз металлы «добывались» с печатных плат — в основном речь шла о золоте, серебре и меди.

До батареек Мацюк «добрался» в 2012-м. «Я выступал с докладом на форуме в Челябинске, и меня спросили: А батарейки вы сможете переработать? — вспоминал предприниматель в интервью RecycleMag. Задавшие вопрос активисты тут же передали ему 100 кг «сырья». Батарейки оказались одним из простейших для переработки товаров. Технология умещается в два этапа: измельчение металлической оболочки и сортировка солей цветных металлов. Последние можно использовать для производства новых элементов питания.

Мацюк быстро наладил производственный процесс и принялся активно экспериментировать с материалами, которые приносили «разные люди и организации». Тогда же на фоне роста популярности у населения «зеленых» потребительских привычек раздельно собирать батарейки стали крупные торговые сети. Уже спустя несколько месяцев к «Мегаполисресурсу» обратились IKEA и MediaMarkt — обе компании готовы были собирать и доставлять на завод партии элементов питания. Вскоре к ним присоединился «Вкусвилл». Также среди партнеров завода — один из крупнейших мировых производителей батареек Duracell. В декабре 2017-го на предприятии открыли новую линию, предназначенную исключительно для батареек. В технологии производства при этом ничего кардинально не поменялось — просто раньше элементы питания перерабатывали в «перерывах» между утилизацией электротехники.

Переработка батареек в России остается в зачаточной стадии — и монополия «Мегаполисресурса» тому яркое доказательство: объемы, достаточные для загрузки мощностей других предприятий, просто не собираются, констатировал Мацюк в интервью РБК. По данным СПАРК, в 2018-м выручка завода превысила 7 млн руб., а убыток составил 1,5 млн руб.

Утилизация аккумуляторов

Еще один распространенный элемент питания — аккумуляторные батареи (АКБ). Около 99% компонентов старого аккумулятора можно использовать повторно, поэтому заводы по производству АКБ часто изначально оснащены линией для переработки. Вторсырье достигает 80% в структуре новых элементов.
Для переработки батареи свинец в виде пластин сначала отделяют от пластика, а электролит обезвреживают. В России работают несколько сборщиков свинцового лома. Крупнейший— группа МАГЛЮГ с сетью более чем из двадцати точек сбора по всей стране. Их партнерами становятся предприятия поменьше — например, московский «Энергомет». Эта компания была основана в 2005 году в Магнитогорске и начинала со сбора лома цветных металлов.

Переформатировать бизнес на АКБ пришлось в кризис 2008-го — тогда предприятие привлекло в партнеры Тюменский аккумуляторный завод, вспоминает гендиректор «Энергомета» Олег Заиченко. Обороты бизнеса по утилизации элементов питания стали быстро расти, и вскоре «Энергомет» перебрался в Москву. «Мы потратили много ресурсов, чтобы выйти на столичный рынок с готовой идеей», — говорит Заиченко. В компании была выстроена цепочка от приема аккумуляторного лома у населения до производства и продажи восстановленных АКБ.

Технология переработки проста: измельчение металлической оболочки и сортировка солей цветных металлов. Последние можно использовать в производстве новых элементов питания

По оценкам Заиченко, ежегодный объем продаж на российском рынке аккумуляторов составляет до 10 млн в год в штучном выражении. При переработке вышедших из строя аккумуляторов образуется 200 тыс. т свинца в год. До 1,5 тыс. т приходится на «Энергомет». «Мы заметили, что некоторые батареи не до конца отработали ресурс», — говорит Заиченко. Так компания пришла к идее открытия цеха по восстановлению АКБ. Это именно восстановление, а не переработка: сотрудники «Энергомета» возвращают жизнь батареям, которые потеряли емкость, заряд и другие электрохимические характеристики.

В цехе площадью 400 кв. м АКБ сначала заряжают для проверки на возможность восстановления, а после отправляют на десульфатацию — очистку пластин внутри аккумулятора от сульфата свинца. Затем компания продает восстановленные аккумуляторы в собственной сети магазинов. Цена устройств со средним сроком работы около двух лет варьируется от 1,8 тыс. до 6 тыс. руб.

АКБ, которые в компании не могут восстановить, отправляют на партнерские заводы-переработчики — «Мета 5» в Щелково и «Фрегат» в Воскресенске. Полученный обратно свинец «Энергомет» отправляет на Рязанский аккумуляторный завод — тот производит для компании аккумуляторы, которые она затем продает под собственными брендами. Выручка «Энергомета» в 2017-м составила 25,1 млн руб., прибыль — около 200 тыс. руб.

Экономика батареек

• $141 млрд составит объем мирового рынка батареек в 2022 году.
• 35,2 млрд руб. — на такую сумму было продано батареек в России в 2017 году.
• 7,1 млн руб. заработал завод по переработке батареек «Мегаполисресурс» в 2017 году.
• Около $4 млрд в год составляют продажи батареек Duracell и Energizer.
• Более 10 млрд щелочных батареек производят во всем мире каждый год.
• 276 млн т составит объем токсичного лома в Китае к 2020 году.
• 44% батареек из общего объема собранных переработано в странах ЕС в 2017 году.

Мировой опыт в переработке батареек

Китай: литиевый кризис

Главная угроза для Китая — резкий рост объема отработавших свой срок литийионных батарей: литий и кобальт гораздо опаснее для окружающей среды, чем магний, калий и цинк в щелочных батарейках. Этот риск связан с бумом мобильной техники и электромобилей и уже не носит теоретический характер: к 2020 году объем токсичного лома в КНР может достигнуть 276 млн т, сообщал Reuters. При планах выпуска до 2 млн машин с электродвигателями в год масштаб проблемы будет только нарастать. Власти уже сделали прозрачной систему мониторинга переработки таких аккумуляторов и обязали заниматься утилизацией гигантов автопрома.

США: контейнеры для населения

80% батареек, производимых в США, щелочные. При этом закон, требующий их обязательной переработки, действует только в Калифорнии.
В других штатах проблему населению помогают решить компании вроде Retriev Technologies. Они производят специальные контейнеры для сбора электрохимических отходов стоимостью от $65 до $800. Цена зависит от объема и типа батареек. В нее также включены расходы на транспортировку. Получив сырье, компания продает его заводам-переработчикам. Также приемом занимаются крупные ретейлеры, например Walmart.

Источник

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 батарей 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.

Гидрометаллургическая переработка

Утилизация аккумуляторных батарей гидрометаллургическим методом предполагает выщелачивание предварительно обработанных компонентов АКБ. После выполняется набор физико-химических воздействий, результатом которых становится выделение ценных элементов и их переработка до стадии полуфабриката/готового коммерческого продукта.

Гидрометаллургическая переработка является многоступенчатой и энергоемкой технологией с высокой эффективностью. С ее помощью удается извлекать до 99,5% компонентов, которые в дальнейшем используются для производства новых АКБ.

Утилизация литийсодержащих батарей

Литиевые аккумуляторы преимущественно используются в источниках бесперебойного питания, а также в крупной технике и средствах связи. Полезных ресурс батарей составляет около 5 лет, после чего их необходимо сдавать в специализированные пункты приема для последующей утилизации.

Необходимость правильной переработки литийсодержащих АКБ обусловлена высокой пожароопасностью и взрывоопасностью устройств. При попадании влаги внутрь корпуса возникает короткое замыкание, которое влечет нагрев до 450° и взрыв.

Во избежание подобных ситуаций на перерабатывающих заводах применяются современную технологию утилизации:

1. Разбор корпуса старого устройства с извлечением внутренних частей.
2. Удаление электролита – солей лития.
3. Распределение всех металлических электродов на аноды и катоды.
4. Удаление с пластин всех неметаллических включений.
5. Плавление меди и алюминия.

Последним этапом становится переработка пластика в гранулы для последующего использования в производстве продукции или проведения дорожно-ремонтных работ.

3. Этапы переработки свинцовосодержащих АКБ

Компания «ПАК» рекомендует сдать аккумулятор в МСК и области всем, кто заинтересован в получении личной выгоды. Мы ведем прием старых свинцовосодержащих АКБ по конкурентным ценам, предлагаем наценки за опт. После получения некоторого объема батарей отдаем их на перерабатывающее предприятие для финальной утилизации.

Общий алгоритм переработки свинцовосодержащих аккумуляторов:

1. Удаление электролита. С помощью специальных инструментов обнажаются банки, наполненные токопроводящей жидкостью. Далее старый электролит осторожно и планомерно откачивают, используя грушу или шприц. Опустевшие банки промываются дистиллированной водой. После удаления электролита корпус АКБ закрывается.
2. Подготовка к утилизации. Пустые батареи плотно укладываются на поддоны. После полного заполнения поддоны отправляются на конвейер, который доставляет АКБ в дробильную установку.
3. Измельчение. Станок с большим количеством молотов дробит батареи на части. Свинцово-кислотная паста отделяется от решетчатых пластин с помощью череды специальных фильтров.
4. Промывка компонентов. Образовавшиеся куски пластика и металлов попадают в резервуар, наполненный водой. В нем легкая пластмасса всплывает на поверхность, а свинец и другие тяжелые элементы оседают на дно.
5. Удаление пластика. Всплывшие пластмассовые детали собираются с поверхности воды, сушатся и загружаются в контейнеры для перевозки до специализированных заводов по переработке полимеров. Там весь пластик превратится в гранулы, который можно заново пустить в производство.
6. Нейтрализация кислоты. Оставшаяся масса из свинца и других компонентов подвергается обработке, благодаря которой кислота превращается в воду и удаляется.
7. Очистка воды. Полученная жидкость отстаивается в резервуарах. Образовавшийся осадок добавляется к смеси свинца и металлов.
8. Обогащение и сушка металлов. Твердые отходы обогащаются очищенным углем, а после попадают в сушильный барабан для окончательного удаления влаги.
9. Плавление. Металлическая масса плавится в печи. Очищенный от примесей других металлов свинец разливается по формам и остывает.

Полученный свинец и пластиковые гранулы в будущем снова будут использованы для производства новых аккумуляторов. Совокупно перерабатывающие предприятия России и Москвы в частности производят около 200 тыс. тонн товарного металла и его сплавов, полученного из аккумуляторного лома.

Заключение

Появление новых технологий переработки старых аккумуляторов позволяет ответственно подходить сразу к нескольким проблемам: экономия мировых запасов свинца, защита экологии, рост финансового благополучия населения. За сдачу аккумуляторов можно получить реальные деньги, не прилагая особых усилий. Для этого достаточно привезти батарею в пункт приема «ПАК» в Москве или заказать вывоз АКБ с территории. Мы на месте оценим лом, оплатим его стоимость сразу и в полной мере.

Появились вопросы? Оставьте запрос на сайте или позвоните по контактному номеру, чтобы получить бесплатную консультацию.

Видео: основные этапы утилизации АКБ на заводе

Источник