張凌宇畢業(yè)設(shè)計廢電池分選設(shè)備的設(shè)計方形電池篩分與裝箱機構(gòu)

1、廢電池分選設(shè)備的設(shè)計（方形電池分選與裝箱機構(gòu)）1第一章第一章概述概述妥善處理廢舊電池及有機固化物，利國利民，勢在必行！廢電池分選設(shè)備是一種將各種混雜的廢電池進行機械分類并裝入不同包裝容器的機器。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、長方形等不同形狀，同時含有各種不同生活垃圾，例如：廢紙、廢塑料、口香糖等。通過了解不同電池的結(jié)構(gòu)、成份等特

2、點，參考現(xiàn)有國內(nèi)外專利和上一屆學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計等資料（上一屆學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計設(shè)計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（方形電池篩分與裝箱機構(gòu)）設(shè)計方案。目前，有些環(huán)保專家提出自然環(huán)境容量很大，廢電池混同生活垃圾處理不會造成對環(huán)境的污染，不需要將其從垃圾中分選出來。其實這是有條件的，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)到達一定高的水平，保證垃圾處理過程中不會造成二次污染。但是這兩個

3、條件在我國現(xiàn)階段都還不能滿足。我國現(xiàn)電池生產(chǎn)廠家有1000多個，在中國電池工業(yè)協(xié)會注冊的只有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。通過檢測，電池的含汞量參差不齊，有的非常好，小于百萬分之一，符合無汞電池的要求；而有些電池的含汞量非常高，甚至達到了電池質(zhì)量的0.5%；……它高于低汞電池標(biāo)準的20倍，高于無汞電池標(biāo)準的一萬倍，它屬于高汞電池。盡管我國已經(jīng)出臺了一些有關(guān)電池生產(chǎn)的相關(guān)標(biāo)準，即自2002年1月1日起國

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)和銷售；自2005年1月1日起，禁止在國內(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，禁止在國內(nèi)經(jīng)銷汞含量大于電池質(zhì)量0.0001%的堿性鋅錳電池。我國垃圾處理技術(shù)雖然在近幾年取得了長足的進步，但是同發(fā)達國家的處理技術(shù)相比差距還很大，尤其是處理過程中的二次污染問題還很嚴重，如垃圾焚燒過程中的尾氣處理問題，垃圾填埋過程的防滲問題。由于種種原因這些問題

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，人們的生活越來越依賴于電池的應(yīng)用。據(jù)統(tǒng)計，我國1999年生產(chǎn)電池140億只，與1998年持平，人均消耗電池3.8只。然而人們在享受電池給生活、生產(chǎn)帶來的便利的同時，不得不面對這樣一個嚴峻的事實，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入環(huán)境，將對生態(tài)環(huán)境和

6、人體健康造成嚴重威脅，同時這無疑是一種資源的巨大浪費?，F(xiàn)在，從事環(huán)保工作的研究者們普遍關(guān)注的是對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)域的問題，并在此方面做了深入的研究，取得了可喜的成績。但卻忽略了這樣一個事實，當(dāng)前我國還沒有具體的廢電池管理辦法和可操作的管理法規(guī)實施細則，再加上居民普遍環(huán)保意識不高，廢電池的收集、運輸、儲存、處理的基礎(chǔ)設(shè)施又不完善等，導(dǎo)致大量廢電池進入生活垃圾，為生活垃圾的“三化”處理（減量化、無害化、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進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。我國對生活垃圾處理的主要模式有堆肥、衛(wèi)生填埋、焚燒。若進行堆肥的垃圾中混有廢電池可能將嚴重影響堆肥的質(zhì)量；若含有廢電池的垃圾進行焚燒處理，由于廢電池中的重金屬汞、鎘、鋅等沸點都較低（汞為357℃、鎘為765℃、鋅為907℃），高溫時，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（方形電池分選與裝箱機構(gòu)）3第二章第二章廢電池回收文獻綜述廢電池回收文獻綜述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造成對環(huán)境的污染，不需要將其從垃圾中分選出來。其實這是有條件的，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)到達一定高的水平，保證垃圾處理過程中不會造成二次污染。但是這兩

9、個條件在我國現(xiàn)階段都還不能滿足。我國現(xiàn)電池生產(chǎn)廠家有1000多個，在中國電池工業(yè)協(xié)會注冊的只有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。通過檢測，電池的含汞量參差不齊，有的非常好，小于百萬分之一，符合無汞電池的要求；而有些電池的含汞量非常高，甚至達到了電池質(zhì)量的0.5%；它高于低汞電池標(biāo)準的20倍，高于無汞電池標(biāo)準的一萬倍，它屬于高汞電池。盡管我國已經(jīng)出臺了一些有關(guān)電池生產(chǎn)的相關(guān)標(biāo)準，即自2002年1月1日起國家

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)和銷售；自2005年1月1日起，禁止在國內(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，禁止在國內(nèi)經(jīng)銷汞含量大于電池質(zhì)量0.0001%的堿性鋅錳電池。我國垃圾處理技術(shù)雖然在近幾年取得了長足的進步，但是同發(fā)達國家的處理技術(shù)相比差距還很大，尤其是處理過程中的二次污染問題還很嚴重，如垃圾焚燒過程中的尾氣處理問題，垃圾填埋過程的防滲問題。由于種種原因這些問題都

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，人們的生活越來越依賴于電池的應(yīng)用。據(jù)統(tǒng)計，我國1999年生產(chǎn)電池140億只，與1998年持平，人均消耗電池3.8只。然而人們在享受電池給生活、生產(chǎn)帶來的便利的同時，不得不面對這樣一個嚴峻的事實，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，詳見表1。這些物質(zhì)若不經(jīng)安全處理處置直接進入環(huán)境，將對生

12、態(tài)環(huán)境和人體健康造成嚴重威脅，同時這無疑是一種資源的巨大浪費?，F(xiàn)在，從事環(huán)保工作的研究者們普遍關(guān)注的是對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)域的問題，并在此方面做了深入的研究，取得了可喜的成績。但卻忽略了這樣一個事實，當(dāng)前我國還沒有具體的廢電池管理辦法和可操作的管理法規(guī)實施細則，再加上居民普遍環(huán)保意識不高，廢電池的收集、運輸、儲存、處理的基礎(chǔ)設(shè)施又不完善等，導(dǎo)致大量廢電池進入生活垃圾，為生活垃圾的“三化”處理（減量化、無害

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進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。我國對生活垃圾處理的主要模式有堆肥、衛(wèi)生填埋、焚燒。若進行堆肥的垃圾中混有廢電池可能將嚴重影響堆肥的質(zhì)量；若含有廢電池的垃圾進行焚燒處理，由于廢電池中的重金屬汞、鎘、鋅等沸點都較低（汞為357℃、鎘為765℃、鋅為907℃），高溫時，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煙囪進入大氣造成土壤污染和大氣污染，部分金屬進入爐灰，處理難度將進一步加大；如廢電池隨垃圾進入衛(wèi)生填埋場，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，同時還可能造成對地下水和土壤的污染。由此可見廢電池隨生活垃圾一起處理處置潛在危害極大，在對生活垃圾進行處理前必須將其中的廢電池分選出來。隨著我國新能源戰(zhàn)略推進和環(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。電池組對每一個單體電池的技術(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。目前，國內(nèi)電池廠普遍采用人工統(tǒng)計、手工揀選的操作方法進行分選，生產(chǎn)效率低而且出錯率高，無法保證分選的準確性。國外和國內(nèi)一些大型電池企業(yè)一直嘗試采用機械手的電池自動分選設(shè)備，這種自