涂板不淋酸新工藝研究

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1、涂板不淋酸新工藝研究0引言鉛酸蓄電池生產(chǎn)過(guò)程中的環(huán)境染污物主要為鉛煙、污水和酸霧。為了降低污染物的排放量，目前歐美主要蓄電池生產(chǎn)廠家大都采用拉網(wǎng)板柵和沖網(wǎng)板柵制作極板，國(guó)內(nèi)很多廠家也在采用新技術(shù)生產(chǎn)極板，但是有大部分蓄電池生產(chǎn)廠家rh于設(shè)備更新速度及能力所限，難以全部采用新工藝新技術(shù)生產(chǎn)極板，仍沿用傳統(tǒng)重力澆鑄式生產(chǎn)技術(shù)。重力澆鑄式極板生產(chǎn)工藝的主要工序?yàn)殍T造板柵、制造鉛粉、涂板、固化干燥工序山。由于鉛膏的粘性偏大，涂填極板的過(guò)程中極板之間會(huì)出現(xiàn)粘連的狀況。通常，涂板時(shí)對(duì)采拉網(wǎng)式板柵的極板，在表面覆蓋涂

2、板紙，而對(duì)采用澆鑄式板柵的極板，則通過(guò)表面淋酸生成硬質(zhì)硫酸鉛來(lái)解決涂板收板、固化干燥過(guò)程中的極板粘連，以及固化干燥時(shí)極板表而生產(chǎn)裂紋的問(wèn)題⑴。涂板過(guò)程中，大量的稀硫酸被淋在極板表面，會(huì)產(chǎn)生大量含酸含鉛污水，導(dǎo)致生產(chǎn)環(huán)境惡為，且外排污水對(duì)環(huán)境彫響極大。目前，很多工廠嘗試以各種方法來(lái)解決重力澆鑄極板淋酸造成的污染物排放問(wèn)題，例如采用淋水，提高鉛膏表觀密度的方法，但是這些方法的實(shí)施難度都很大，且會(huì)帶來(lái)程度不一的后續(xù)質(zhì)量問(wèn)題。筆者經(jīng)過(guò)多年的大量實(shí)驗(yàn)，通過(guò)系統(tǒng)地改進(jìn)涂板工藝和極板脫水裝置，使工藝與設(shè)備充分結(jié)合,形

3、成了完善的極板不淋酸生產(chǎn)工藝技術(shù)，在不影響極板質(zhì)量的前提下，達(dá)到節(jié)能、減排、環(huán)保的目的。1傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝若按照傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝，通常正極鉛膏的表觀密度介于3.90?4.40g/cm3之I'可，負(fù)極鉛膏的表觀密度介于4.10?4.50g/cn?之間⑵。由于鉛膏的粘性大，機(jī)器涂板后需要用密度為1.05?1.15g/cn?的硫酸溶液對(duì)極板表面進(jìn)行淋酸，使極板表層鉛膏形成硬質(zhì)硫酸鉛層，降低極板表而的粘結(jié)度，避免固化干燥過(guò)程屮極板表面粘連。極板經(jīng)淋酸后方可進(jìn)入表面干燥機(jī)。干燥機(jī)的溫度被控制在110?150°C之間，表血

4、干燥吋I'可為40?60so極板通過(guò)表血干燥機(jī)后，表血快速失水，形成干燥硬質(zhì)表面層，失去粘性，因此固化干燥時(shí)被碼放在一起的極板不會(huì)彼此粘連，極板表面也不會(huì)生成裂紋⑶。由于需在極板表面淋一定密度的稀硫酸，因此采用淋酸工藝具有以下缺點(diǎn)：(1)淋酸用硫酸溶液密度的波動(dòng)會(huì)造成生極板質(zhì)量波動(dòng)。(2)淋酸吋沖落的鉛膏中硫酸鉛含量過(guò)高，因此這些鉛膏無(wú)法被直接回收使用。(3)淋酸用稀硫酸溶液需要由專用設(shè)備配制和人工檢測(cè)，增加動(dòng)能消耗和人工成本。(4)淋酸用硫酸溶液造成水資源的浪費(fèi)和生產(chǎn)成本的增加。(5)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)滴落的硫

5、酸溶液污染環(huán)境。淋酸產(chǎn)生的含酸含鉛污水增加了污水處理工序的負(fù)荷,也就增加了環(huán)境處理成本。2問(wèn)題分析淋酸的目的是為了避免極板粘連和防止極板固化干燥時(shí)生成裂紋，因此不淋酸工藝首先要實(shí)現(xiàn)的是涂板完成后極板不粘連，其次是實(shí)現(xiàn)固化干燥時(shí)極板不裂紋。針對(duì)以上2點(diǎn)，筆者采用了不同的解決方法。2.1針對(duì)極板粘連問(wèn)題極板表面干燥后出現(xiàn)粘連，是由鉛膏本身粘性決定的。要想解決此問(wèn)題，只能通過(guò)減少極板表面的水含量，降低極板表面的粘性，達(dá)到不粘不裂的狀態(tài)。如果想達(dá)到這種狀態(tài)，就必須降低極板鉛膏中的水含量，然而降低極板水含量意味著

6、鉛膏變硬，從而會(huì)影響蓄電池性能，以及造成極板涂制困難的狀況⑷。因此，既要保證極板屮水含量，使涂板容易進(jìn)行，又要保證極板進(jìn)入表面干燥機(jī)前極板表面不粘，呈半干燥狀態(tài)，而且要保證極板出干燥機(jī)后表面不裂不粘，只能通過(guò)設(shè)計(jì)輔助裝置和降低表面干燥溫度來(lái)實(shí)現(xiàn)⑸。2.2針對(duì)固化干燥中極板出現(xiàn)裂紋問(wèn)題若不對(duì)極板淋酸，極板表血就沒(méi)有致密的硫酸鉛層，意味著極板容易失水。當(dāng)極板表血失水速度過(guò)快，極板內(nèi)外失水速度不一致時(shí)，由于內(nèi)外收縮速度不一致，極板容易產(chǎn)生裂紋⑸。因此，要想避免極板出現(xiàn)裂紋，必須控制固化干燥過(guò)程屮極板失水的速度

7、，提高鉛膏中纖維的含量，提高鉛膏的結(jié)合力。3不淋酸極板制造工藝經(jīng)過(guò)對(duì)淋酸工藝的問(wèn)題分析，結(jié)合多年實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，采取以下措施來(lái)實(shí)現(xiàn)涂板不淋酸新工藝：（1）將極板鉛膏中纖維的含量提高了30%?50%,使每1000kg鉛粉中纖維的質(zhì)量達(dá)到1.2?1.5kg,從而增加了鉛膏的聯(lián)結(jié)性，在一定程度上避免了極板裂紋。（2）設(shè)計(jì)了極板進(jìn)表面干燥機(jī)之前的極板輔助脫水裝置，既可保證鉛膏中水充足，使涂板順利進(jìn)行，乂可實(shí)現(xiàn)常溫表面脫水，降低了干燥機(jī)表面脫水的負(fù)荷，避免極板表面經(jīng)高溫快速干燥脫水而形成裂紋，保證表面干燥后極板不粘不裂

8、。（3）由于采用不淋酸工藝⑹，極板表面無(wú)硫酸鉛保護(hù)層，失水變得更容易。為了延緩失水速度,調(diào)整了固化干燥工藝，對(duì)溫濕度變化速度進(jìn)行控制，避免了裂紋的產(chǎn)生。具體實(shí)施方案如下：3.1調(diào)整配方正極鉛膏配方：鉛粉100kg,短纖維0.12?0.15kg（增加30%）,水10.5?12kg,密度為1.4g/cm3的稀硫酸溶液S^lOkgc負(fù)極鉛膏配方：鉛粉100kg,硫酸鎖0.6?0.8kg,腐殖酸0.4?0.9kg,木素磺酸鈉0」?0.2kg,短纖維