Течет чугунная батарея что делать: Как устранить течь в чугунной батарее отопления – причины повреждения

Содержание

Реставрация чугунных батарей в домашних условиях

Содержание

Диагностика течи чугунной батареи

Во многих квартирах и домах до сих пор стоят громоздкие чугунные радиаторы. Они продолжают выполнять свои функции по сегодняшний день. Многим из них уже около 50 лет. Именно долговечность является главным преимуществом чугунных батарей. Но вот к вам приходит неожиданная неприятность, под батареей появилась вода.

В принципе, сложно не увидеть, что течет чугунная батарея, так как в комнате появляются следы воды, а уровень влажности значительно возрастает. Но все эти признаки видны во время отопительного сезона. Поэтому возникает вопрос, как выявить место, где протекает чугунная батарея, когда отопление отключено.

К сожалению, в домашних условиях это сделать достаточно трудно. Чугунные радиаторы очень тяжелые сами по себе, а чтобы проверить их, необходимо заполнить их водой и посмотреть, откуда она сочится. Есть еще один способ – погрузить радиатор в ванну с водой и посмотреть, есть ли пузырьки.

Третий способ почти нереально осуществить в домашних условиях, так как следует продуть батарею воздухом под большим давлением, предварительно покрыв ее мыльной пеной. Таким образом, будет видно, где выходит воздух. Кроме того, в этом месте будет шипение, и можно почувствовать струю рукой.

Реставрация чугунных батарей подручными средствами

От того, где подтекает чугунная батарея, зависит то, как сделать ее ремонт. Если маленький прорыв образовался в месте соединения секций, то исправить это можно с помощью обыкновенного хомута, который продается на рынке и в любом строительном магазине. Хомут имеет вид металлической конструкции с двумя прорезиненными изнутри пластинами, которые соединяются двумя болтами между собой. Тщательная фиксация происходит с помощью гаек, затянутых до необходимой плотности.

Резиновая прокладка является основным элементом для блокировки течи. Кстати, хомуты бывают любых размеров, поэтому не составит труда выбрать нужный.

Есть еще один метод, чтобы осуществить ремонт чугунных батарей на стыке секций, если под рукой нет такого хомута. Можно применить простой кусок резины, вырезанный из эластичного медицинского жгута или велосипедной камеры. Место протекания нужно обмотать в несколько слоев резиной. Закрепить ее можно проволокой, обмотав сверху.

Течет чугунная батарея – используем химию

Если потекла чугунная батарея из-за образования небольшого отверстия, исправить это можно при помощи холодной сварки для радиаторов. Визуально она похожа на детский пластилин в полосках. Нужно отрезать небольшой кусок и размять его руками до равномерного цвета и однородной консистенции. После чего сварка прилепляется выдавливающими движениями к месту протечки.

Следующий способ можно применить также на соединении секций. Для этого следует обмотать это место бинтом, который предварительно необходимо пропитать эпоксидным клеем. После того, как он схватится, протечка прекратится.

Кроме всего вышеперечисленного, можно приобрести полимерный или порошковый герметик, который на время сможет устранить течь. Принцип работы подобного состава заключается в полимеризации во время соприкосновения с воздухом. Подобный герметик выдерживает повышенную температуру, не испаряется и препятствует протеканию.

Реставрация чугунных батарей подобными методами не долгосрочна, все равно придется вызывать профессионалов, чтобы они отремонтировали радиатор. Потому что в некоторых случаях не обойтись без сварочных работ. А бывают случаи, когда необходимо заменить весь радиатор на новый.

Чугунные радиаторы отопления – особенности, правила ремонта и монтажа

Научно-технический прогресс каждый год выбрасывает на рынок изделия, которые по многим техническим характеристикам превосходят традиционные модели. Это хорошо, ведь качество и эффективность эксплуатации – это залог экономии. Все то же самое можно сказать и о системе отопления. К примеру, чугунные радиаторы отопления. Наши старые гармошки постепенно сдают позиции, уступая место другим батареям, у которых некоторые технические показатели лучше.

Но не стоит спешить, идя на поводу разрекламированных новинок. Надо отдать должное производителям, которые не стали останавливаться на достигнутом. Современные радиаторы из чугуна могут дать фору и по качеству, и по красоте. К тому же они обладают большим рядом достоинств.

Достоинства и недостатки

Как и любые металлические нагревательные приборы, чугунные радиаторы имеют положительные и отрицательные стороны.

Плюсы

Низкая инерция. Толстые стенки радиатора медленно нагреваются, но и медленно остывают. В суровых климатических условиях России – это большой плюс. А вот для регионов с мягким климатом появляется неудобство в плане регулирования теплоотдачи.
Подготовка теплоносителя, когда дело касается центрального отопления, происходит в котельных. К сожалению, высокими показателями качества теплоноситель похвалиться не может. А вот чугунные батареи с это проблемой справляются легко. Они выдерживают даже высокощелочные растворы.
Огромный срок эксплуатации. Все происходит за счет снижения коррозионных процессов. Этот металл прекрасно реагирует на воду, практически не изменяясь под ее действием.
Минимальное гидравлическое сопротивление. Для квартир, в отопительных сетях которых течет вода с большой скоростью, это оптимальный вариант.

Даже отложения накипи и примесей не влияют на качество работы чугунного прибора. Дело все в каналах, которые отличаются достаточно большими размерами.

Минусы

Большие размеры и большой вес. Все это усложняет процессы установки чугунных батарей, переноса, разгрузки и погрузки.
Помещения медленно нагреваются.
Не очень презентабельный внешний вид. Правда, эта проблема легко решаема. Стоит только навесить декоративный экран на чугунную батарею отопления, и вопрос закрыт.

Самым большим минусом является сложность ремонта и монтажа чугунных радиаторов отопления. Существует несколько строгих требований, которые необходимо учитывать. Одно из них – это точное место установки. Специалисты считают, что определенные стандартные расстояния от поверхностей пола, стены и подоконника делают всю отопительную систему в целом работоспособной. Есть, конечно, некоторые отклонения, но они минимальные. Большие отклонения в ту или другую сторону одной из батарей может привести к тому, что в системе начнется сбой. В какой-то из комнат радиатор будет очень горячим, в другой теплым.

Вот стандартные расстояния:

от пола или подоконника в среднем 7 см, плюс-минус 2 см;
от стены 4 см, плюс-минус 1 см.

Выставить прибор точно по указанным размерам несложно. Но вам потребуется терпение и навык работы с инструментами (отвес, уровень, рулетка). Как только место будет определено, можно проводить крепление чугунного радиатора отопления.

Из чего состоит чугунный радиатор

Ремонт радиатора

Ремонт чугунных батарей самостоятельно сделать будет сложно. Даже не все сантехники берутся за это дело. Поэтому, когда вас тревожит вопрос, как разобрать чугунную батарею отопления, чтобы провести ее ремонт, даже не задумывайтесь над ним.

Радиатор состоит из секций, которые соединяются между собой ниппелями. Последний – это соединительный двойной сгон из чугуна. Для герметизации стыка устанавливаются манжеты из плотного материала (паранит или жаростойкая резина). Чтобы снять одну секцию, необходимо открутить верхнюю и нижнюю крышки, затем специальным ключом с наружной головкой выкрутить ниппели, соединяющие первую и вторую секцию. Так как теплоноситель в системе отопления – это горячая вода, то часто ниппель просто прикипает к секциям.

Если переусердствовать, то можно сломать или ниппель, или секцию. Поэтому разборку радиатора проводят после его прогрева открытым огнем. Это может быть газовая горелка или специальная печь. Именно стык двух секций является самым уязвимым местом в устройстве чугунной батареи отопления. По сути, ремонт прибора заключается в его разборке, замене манжет, чистке внутренних каналов от накипи и отложений, с последующей сборкой.

Как правильно рассчитать количество секций

Мощность батареи – это показатель, который необходимо учитывать при планировании и проектировании всей отопительной системы. Именно от него зависит, насколько зимой в вашем доме будет тепло. Для того чтобы провести расчет чугунных радиаторов отопления, необходимо учитывать разные факторы. Вот только некоторые из них:

толщина стен дома;
проведена ли теплоизоляция конструкций здания или нет;
количество окон и дверей;
схема разводки труб;
высота потолков;
и так далее.

Чтобы учесть все, необходимо быть специалистом и знать понижающие и повышающие коэффициенты. Обыватели могут использовать простое соотношение: 1 кВт тепла на 10 м² площади, если высота потолков помещений не превышает 3 м.

Радиатор с большим количеством секций

Вопросы и ответы

По поводу устройства водяной отопительной системы, где используются чугунные радиаторы, вопросов от потребителей поступает немало. Есть некоторые вопросы, которые приводят в замешательство даже профессионалов. К примеру:

Оправдана ли замена чугунных радиаторов отопления на биметаллические или алюминиевые? Этот вопрос не должен стоят вообще. У каждой модели есть свои достоинства и недостатки, есть определенные требования к условиям эксплуатации, к качеству теплоносителя и прочее. Нюансов настолько много, что каждый должен сам решить, какой радиатор устанавливать.
Можно ли использовать батареи из чугуна, как электрический отопительный прибор? Вопрос на самом деле странный. Но в поисках ответа на вопрос наталкиваешься на опыт домашних мастеров, которые из всякого хлама делают очень интересные вещи. То же самое и с радиатором. Его можно залить техническим маслом, а вместо нижней крышки ввинтить ТЭН для чугунной батареи. Получается неплохой масляный радиатор. Но стоит ли его делать, ведь рынок забит всевозможными электрическими приборами, которые работают более эффективно с экономией электроэнергии. В них устанавливаются регулирующие приборы, блоки безопасности и прочие нужные приспособления. Да и стоят они сегодня не очень дорого.

Сколько секций можно использовать в батарее? Неограниченное количество. Но давайте рассуждать здраво. Зачем нужна батарея с большим количеством секций в небольшой комнате. Это, во-первых, перерасход тепла, которое все пытаются сэкономить, во-вторых, загромождение пространства. Вот почему проводится расчет мощности прибора, где учитывается количество секций.

Видео по теме:

Не забудьте оценить статью:

Какого цвета аккумуляторная кислота? (Советы по распознаванию аккумуляторной кислоты)

от UniEnergy Technologies

Вы не одиноки, если не знаете, как выглядит аккумуляторная кислота, особенно если не имеете дело с аккумуляторами. Таким образом, это может быть большой проблемой, если у вас есть незамеченная утечка батареи. Если вы случайно коснетесь жидкости, она может оказаться вредной.

Как отличить аккумуляторную кислоту от других жидкостей в автомобиле или устройствах, в которых используются батареи? Существуют различные типы аккумуляторной кислоты, и знание цвета и того, что на него влияет, может стать отличным началом. В этой статье объясняется цвет аккумуляторной кислоты и некоторые факторы, влияющие на его цвет.

Содержание

Типичный цвет аккумуляторной кислоты

Как определить, что это аккумуляторная кислота
Что меняет цвет аккумуляторной кислоты?
Важность распознавания кислоты в аккумуляторной батарее
Как бороться с ожогом аккумуляторной кислотой?
Вывод

Типичный цвет электролита в аккумуляторе

Аккумулятор обычно содержит кислоту прозрачного цвета. Если вы купите новую батарею и заставите ее протечь, вы заметите, что цвет кислоты похож на воду. Обратите внимание, что вы не должны прикасаться к нему, независимо от того, насколько безобидным он может выглядеть.

Однако тип батареи и способ ее использования могут повлиять на цвет кислоты. В то время как в совершенно новой батарее кислота прозрачна, как вода, батарея, которую вы использовали, может иметь слегка мутный цвет. Чем дольше вы используете батарею, тем мутнее или грязнее становится кислота.

Также необходимо учитывать тип батареи. Некоторые батареи имеют желтоватый оттенок содержащейся в них кислоты, поэтому они не выглядят прозрачными. Они могут даже выглядеть грязными, хотя это естественный цвет кислоты. Кислотный цвет становится темнее и имеет тенденцию к коричневому, чем старее батарея.

Другие типы батарей

Некоторые типы батарей, например, свинцово-кислотные, содержат коричневую или черную кислоту. Вы можете отнести цвет свинцовых аккумуляторов к химическому составу и соединениям кислоты.

Другие типы батарей, такие как никель-кадмиевые батареи, содержат кислоты с зеленоватым оттенком. Как и в случае с другими, цвет исходит от химических соединений кислоты.

Однако батареи типа ААА и другие подобные типы могут содержать кислоту в виде порошка. То же самое верно для батареи AA. Эти аккумуляторы представляют собой литий-ионные или литий-ионные аккумуляторы, поэтому они немного отличаются от автомобильных аккумуляторов и аналогичных типов.

Литий-ионные аккумуляторы обычно не протекают благодаря наличию защитного слоя, предотвращающего такую утечку. Они также имеют малый вес и высокую плотность энергии. Но со временем и при постоянном использовании такие аккумуляторы могут выйти из строя или изнашиваться.

Следовательно, они выделяют кислоту в виде белого порошка. Если вы не знаете, что некоторые аккумуляторы имеют порошкообразную кислоту, вы можете случайно дотронуться до нее и получить травму. Белый порошок — это перекись лития.

Как определить, что это аккумуляторная кислота

Если вы не уверены в цвете кислоты в аккумуляторной батарее, есть другие способы определить, аккумуляторная это кислота или нет. Цвет является одной из многих отличительных характеристик кислоты. Поскольку универсального цвета не существует, лучше иметь другие способы идентификации этой кислоты.

Запах

Аккумуляторная кислота имеет сильный запах серной кислоты. Сера пахнет тухлыми яйцами, что довольно сильно и неприятно. Если вы чувствуете сильный запах, это может означать, что батарея протекает. Лучше всего проверить батарею, чтобы определить, есть ли компромисс, который необходимо исправить.

Пощупайте

При попадании на кожу кислоты из аккумуляторной батареи она вызывает ожоги и раздражения, как другие кислоты воздействуют на кожу.

Что меняет цвет аккумуляторной кислоты?

Как уже упоминалось, аккумуляторная кислота может быть чистой, если аккумулятор новый. Однако это может быстро измениться по мере использования батареи. Но что может изменить его цвет? Это зависит от применения батареи, возраста и того, выйдет ли она из строя.

Применение: То, как часто вы используете аккумулятор и его приложения, может быстро изменить цвет кислоты. Обычно кислота имеет светлый цвет, но мутно-серый цвет не является поводом для беспокойства. Но темно-серый или черный цвет может означать, что вы плохо используете аккумулятор или плохо обслуживаете его.
Возраст: Другим фактором, влияющим на цвет кислоты, является возраст. Чем старше становится аккумулятор, тем темнее становится кислота. Если вы обнаружите, что из батареи вытекает темная жидкость, цвет не является типичным, но может указывать на то, что она старая. Воспринимайте это как знак заменить батарею.
Повреждение: Неисправный аккумулятор обычно имеет темную кислоту из-за загрязнения. Кроме того, коррозия или чрезмерная зарядка аккумулятора могут привести к его быстрому повреждению и изменению цвета и запаха кислоты. Если вы подозреваете, что аккумулятор поврежден, лучше всего утилизировать его надлежащим образом, особенно если он протекает.

Важность распознавания аккумуляторной кислоты

Цвет аккумуляторной кислоты помогает людям узнать ее, когда они ее видят. И это важный фактор из-за опасности, связанной с контактом с кислотой. Большинство людей не могут сказать, когда они видят такую кислоту, будь то на полу или в контейнере.

Любая светло-серая или мутная жидкость вокруг батареи не всегда указывает на то, что это аккумуляторная кислота. Но вы можете увидеть прозрачную жидкость, похожую на воду, и принять ее за безвредную. То же самое происходит, если вы видите белое порошкообразное вещество на полу или любой другой поверхности.

Крайне важно хранить дефектные или старые батареи вдали от людей, которые не могут распознать опасность. Это особенно актуально для детей и домашних животных из-за силы кислоты и возможного проглатывания, раздражения кожи или вдыхания.

Как справиться с ожогом аккумуляторной батареи?

Первый шаг в случае ожога аккумуляторной кислотой — это погрузить эту часть кожи в большое количество холодной воды, но проточная вода обычно идеальна.

Позвольте воде течь по коже в течение нескольких минут, чтобы смыть остатки кислоты и уменьшить жжение. Втирание смеси пищевой соды и воды в пораженный участок также нейтрализует эффект.

Лимонный сок и белый уксус также могут помочь уменьшить ожоги и воздействие кислоты на кожу. Но вы должны получить медицинскую помощь, особенно если ожог обширный.

Убедитесь, что вы используете защитную одежду и очки, если вам приходится работать с аккумуляторной кислотой, чтобы предотвратить ожоги или слепоту. Химические ожоги могут быть обширными и болезненными, поэтому крайне важны ранняя защита и профилактика.

Еда на вынос

Типичная аккумуляторная кислота имеет прозрачный цвет из-за отсутствия загрязнения. Но при регулярном использовании цвет может стать мутно-серым; однако такой цвет является нормальным и не является поводом для беспокойства.

Обратите внимание, что некоторые батареи имеют другой цвет и состав, например желтые или порошкообразные. Эта разница заключается в химическом составе и типе батареи. Суть в том, чтобы держаться подальше от поврежденной или протекающей батареи; утилизируйте его правильно для обеспечения безопасности.

BU-705: Как утилизировать аккумуляторы

Аккумуляторы на основе свинца и кадмия вызывают самые большие экологические проблемы, настолько серьезные, что никель-кадмиевые были запрещены в Европе в 2009 году. Предпринимаются попытки также запретить аккумуляторы на основе свинца. , но нет подходящей замены, как это было в случае замены никель-кадмия на никель-металлогидрид. Впервые к списку загрязнителей добавлен литий-ион. Эта химия была классифицирована как слегка токсичная, но их объем требует более тщательного изучения.

Свинцово-кислотные батареи проложили путь к успешной переработке, и сегодня в США перерабатывается более 97 процентов этих батарей. Следует отдать должное автомобильной промышленности за то, что она рано организовала переработку; однако движущей силой могли быть деловые причины, а не экологические проблемы. Процесс переработки прост, и 70 процентов веса батареи приходится на повторно используемый свинец.

Более 50% свинца поступает из переработанных аккумуляторов. Другие типы аккумуляторов не так экономичны в переработке и возвращаются не так быстро, как свинцово-кислотные. Несколько организаций работают над программами, которые сделают сбор всех батареек удобным. В настоящее время перерабатывается только от 20 до 40 процентов аккумуляторов в мобильных телефонах и других потребительских товарах. Целью переработки является предотвращение попадания опасных материалов на свалки и использование извлеченных материалов для производства новых продуктов.

Использованные батарейки следует убрать из дома. Известно, что старые первичные элементы дают протечки и вызывают повреждение окружающей среды. Не храните старые свинцово-кислотные аккумуляторы в местах, где играют дети. Простое прикосновение к свинцовым стержням может быть вредным. Кроме того, держите кнопочные батарейки подальше от маленьких детей, так как они могут проглотить эти батарейки. (См. BU-703: Аккумуляторы, опасные для здоровья)

Несмотря на то, что они неблагоприятны для окружающей среды, свинцово-кислотные аккумуляторы продолжают занимать сильную рыночную нишу, особенно в качестве стартерных аккумуляторов. Колесная мобильность и системы ИБП не могли бы работать так же экономично, если бы не эта надежная батарея. NiCd также продолжает занимать важное место среди перезаряжаемых аккумуляторов, так как большие затопленные NiCd позволяют запускать реактивные самолеты и приводить в движение экскурсионные лодки по рекам крупных городов. Хотя эти батареи не загрязняют окружающую среду, они находятся в упадке.

Батарейки с токсичными веществами останутся с нами, и в их использовании нет ничего плохого, если они утилизируются должным образом. Каждый химический состав батареи имеет свою собственную процедуру переработки, и процесс начинается с сортировки батарей по правильным категориям.

Свинцово-кислотный: Переработка свинцово-кислотного сырья началась с появлением стартерной батареи в 1912 году. Этот процесс прост и рентабелен, поскольку свинец легко извлекается и его можно многократно использовать повторно. Это привело ко многим прибыльным предприятиям и переработке других батарей.

Рисунок 1. Свинцово-кислотные аккумуляторы перерабатываются чаще всего. Переработка выгодна ^[1]

В конце 2013 года плавильные заводы начали сообщать об увеличении количества литий-ионных аккумуляторов, смешанных со свинцово-кислотными, особенно в стартерных аккумуляторах. Это может привести к возгоранию, ведущему к взрыву и травмам. Внешний вид свинцово-кислотных и литий-ионных аккумуляторов одинаков, и сортировка в больших объемах представляет собой проблему. Для потребителей батарея есть батарея, и люди склонны перерабатывать все батареи, не говоря уже о химии. По мере того, как все больше свинцово-кислотных аккумуляторов заменяется литий-ионными, проблема будет только обостряться. С 2010 по 2013 год количество зарегистрированных случаев проникновения литий-иона свинцовой кислотой увеличилось в 10 раз.

Обратите внимание, что литий-ионный аккумулятор более летуч при отгонке, чем свинцово-кислотный. Предварительная сортировка производится из соображений безопасности, а не для отделения опасных материалов. Свинцовая кислота безвредна, но токсична, литий-ион безвреден, но взрывоопасен.

Общество автомобильных инженеров (SAE) и Международная электротехническая комиссия (IEC) принимают меры путем повышения осведомленности, обучения сотрудников, идентификации и маркировки аккумуляторов. Рентгеновские технологии для разделения батарей изучаются, и «кто несет ответственность?» спрашивают. Производители аккумуляторов возлагают ответственность на переработчиков, которые, в свою очередь, утверждают, что бремя и устойчивость продукта должны нести производители. Суды могут стать арбитрами.

Никель-кадмиевые: При небрежной утилизации никель-кадмиевых батарей металлический цилиндрический элемент в конечном итоге подвергается коррозии на свалке. Кадмий растворяется и просачивается в водопровод. Как только начинается заражение, власти бессильны остановить кровавую бойню. В наших океанах уже обнаружены следы кадмия (наряду с аспирином, пенициллином и антидепрессантами), но ученые не уверены в его происхождении.

Никель-металлогидрид: Никель и электролит в NiMH полутоксичны. Если в районе нет службы утилизации, отдельные NiMH батареи можно выбрасывать в небольших количествах вместе с другими бытовыми отходами; тем не менее, если у вас 10 или более аккумуляторов, пользователь должен рассмотреть вопрос об их утилизации на безопасной свалке отходов. Лучшая альтернатива — сдать отработанные батареи в мусорный бак по соседству для переработки.

Первичный литий: Эти батареи содержат металлический литий, который бурно реагирует при контакте с влагой и должен быть утилизирован надлежащим образом. Если его выбросить на свалку в заряженном состоянии, тяжелое оборудование, работающее сверху, может раздавить гильзы, а открытый литий может вызвать пожар. Пожары на свалках трудно потушить, и они могут гореть под землей годами. Перед утилизацией произведите полную разрядку, чтобы израсходовать литиевое содержимое. Первичные литиевые батареи (литий-металлические) используются в боевых действиях, а также в часах, датчиках, слуховых аппаратах и резервной памяти. Разновидность литиевого металла также служит заменой щелочи в AAA, AA и 9.V форматы. Литий-ионные аккумуляторы для мобильных телефонов и ноутбуков не содержат металлического лития. (См. также BU-106: Преимущества первичных аккумуляторов)

Литий-ионный: Литий-ионный достаточно безвреден, но использованные аккумуляторы следует утилизировать надлежащим образом. Это делается не столько для извлечения ценных металлов, как в случае со свинцовой кислотой, сколько по экологическим причинам, особенно в связи с растущим объемом, используемым в потребительских товарах. Литий-ион содержит вредные элементы, которые находятся на уровне токсичности электронных устройств.

В связи с растущим использованием литий-ионных аккумуляторов в отчете Европейской комиссии под названием «На пути к батареям будущего» содержатся предупреждения из-за большого количества аккумуляторов, срок службы которых подходит к концу. В Европе литий-ион нельзя вывозить на свалку из-за токсичности и опасности взрыва, а также нельзя сжигать, поскольку пепел на свалке также токсичен. Беспокойство вызывает кобальт и агенты, которые связывают материалы электродов вместе.

В отчете свинцово-кислотная батарея больше не упоминается как самая токсичная батарея. Свинцово-кислотный аккумулятор — единственный аккумулятор, который можно выгодно переработать. Поскольку почти 100% свинцово-кислотного сырья перерабатывается, акцент смещается на ионно-литиевые аккумуляторы из-за растущего объема и ценности восстанавливаемых материалов.

Согласно отчету ATZ (2018 г.), литий-ионная тяговая батарея мощностью 33 кВтч электромобиля BMW i3 содержит 2 кг (4,4 фунта) кобальта, 6 кг (13 фунтов) лития, 12 кг (26 фунтов) марганца, 12 кг (26 фунтов) ) никель и 35 кг (77 фунтов) графита. Не все извлеченные материалы могут достичь качества батарей при переработке, но полученные ресурсы можно использовать для менее требовательных целей. Литий также используется в качестве смазки.

Прогресс налицо, и Duesenfeld GmbH демонстрирует инновационный метод, который использует на 70% меньше энергии для переработки литий-ионных аккумуляторов по сравнению с традиционными плавильными печами. На рис. 2 показан завод по переработке аккумуляторов электромобилей в Германии.

Рис. 2: Завод по переработке аккумуляторов электромобилей в Германии ^[2]

Процесс переработки литий-ионных аккумуляторов обычно начинается с деактивации, включающей полную разрядку для удаления накопленной энергии и предотвращения неожиданного теплового явления. Электролит также можно заморозить, чтобы предотвратить электрохимические реакции в процессе дробления. Дюзенфельд запатентовал процесс испарения и восстановления органических растворителей электролита в вакууме путем конденсации. Говорят, что этот процесс не производит токсичных выхлопных газов. В Рисунок 3 , технические специалисты разбирают батареи электромобилей для переработки.

Рисунок 3: Переработка литий-ионной батареи электромобиля в контейнере ^[2]

Следующие этапы делятся на механическую, пирометаллургическую и гидрометаллургическую обработку. Механический включает в себя дробление элементов батареи; пирометаллургические извлекают металлы термической обработкой; а гидрометаллургия включает водные процессы.

После разборки сортировка разделяет медную фольгу, алюминиевую фольгу, сепаратор и материалы покрытия. Никель, кобальт и медь могут быть переработаны из литья, но литий и алюминий остаются в шлаке. Для извлечения лития необходим гидрометаллургический процесс. Это включает выщелачивание, экстракцию, кристаллизацию и осаждение из жидкого раствора. Гидрометаллургическая обработка используется для извлечения чистых металлов, т. е. литий, полученный из отделенных материалов покрытия после механических процессов или из шлака в пирометаллургических процессах.

Компания Umicore в Бельгии использует печь для непосредственного плавления аккумуляторов для извлечения 95% кобальта, никеля и меди. После печи Umicore использует специальный процесс промывки газов для очистки токсичных продуктов сжигания от фторсодержащих выхлопных газов.

Чтобы снизить опасность возникновения пожара в процессе переработки, мелкие переработчики перед механическим разделением сжигают литий-ионные батареи в специальных установках для обработки отходов.

Дюзенфельд в Германии разряжает аккумуляторы, измельчает их в инертной атмосфере, выпаривает и реконденсирует органические растворители электролита и отделяет материал покрытия электродов от остального. Затем металлы выщелачиваются из бывших активных материалов. Графит фильтруют и восстанавливают, после чего получают карбонат лития, сульфат никеля, сульфат кобальта и сульфат марганца. Этот процесс переработки дает больше металлов, чем термический метод Umicore. СО ₂ занимает меньше места, экономя энергию и снижая образование вредных газов.

Рисунок 4. Переработанный графит из литий-ионных аккумуляторов ^[2] Рисунок 5. Переработанный карбонат лития из литий-ионных аккумуляторов Утилизация литий-ионных аккумуляторов с помощью Duesenfeld
4-минутное видео на YouTube: Экологичный метод переработки аккумуляторов электромобилей
Щелочные батареи: После снижения содержания ртути в щелочных батареях в 1996 году многие территории теперь позволяют утилизировать эти батареи как обычный бытовой мусор; однако Калифорния считает все батареи опасными отходами. В Европе опасными отходами считаются свинцово-кислотные, никель-кадмиевые, ртутьсодержащие аккумуляторы, несортированные наборы аккумуляторов разных типов и аккумуляторные электролиты. Все остальные могут пройти как неопасные. Большинство магазинов, торгующих аккумуляторами, также обязаны принимать отработанные аккумуляторы. Щелочные батареи содержат многоразовые материалы цинка и марганца, но процесс извлечения является проблемой. Предпринимаются усилия по увеличению утилизации щелочных элементов с 4% в 2015 году до 40% в 2025 году9.0003
В Северной Америке компания Retriev Technologies, ранее известная как Toxco, и Корпорация по переработке аккумуляторных батарей (RBRC) собирают отработанные батареи и перерабатывают их. В то время как у Retriev есть собственные предприятия по переработке, RBRC отвечает за сбор аккумуляторов и отправку их организациям по переработке. Retriev в Трейле, Британская Колумбия, утверждает, что является единственной компанией в мире, которая перерабатывает большие литиевые батареи. Они получают отработавшие батареи от бурения нефтяных скважин в Нигерии, Индонезии и других местах. Они также утилизируют отработанные литиевые батареи из ракетных шахт Minuteman и тонны литий-ионных батарей, оставшихся после военных действий. Другие подразделения Retriev перерабатывают никель-кадмий, никель-металлогидрид, свинец, ртуть, щелочь и многое другое.
Европа и Азия также активно занимаются переработкой отработанных батарей. Среди других компаний по переработке, Sony и Sumitomo Metal в Японии и Umicore в Бельгии разработали технологию извлечения кобальта и других драгоценных металлов из отработанных литий-ионных аккумуляторов. (См. BU-705a: Переработка аккумуляторов как бизнес)

Umicore использует процессы сверхвысокой температуры (UHT) для переработки литий-ионных и никель-металлогидридных аккумуляторов. Отработанные пакеты демонтируются и переплавляются в печи ультрапастеризации. Дерби разделяют на металлический сплав, содержащий медь, кобальт и никель, и шлак — каменистый отход, содержащий редкоземельные металлы. Шлак может быть дополнительно переработан для извлечения лития, но производство лития для аккумуляторов пока нерентабельно, и шлак используется в строительстве. Разрабатываются методы извлечения лития для переработки в карбонат лития для производства литий-иона. С ожидаемым 10-кратным ростом использования литий-ионных аккумуляторов в период с 2020 по 2030 год повторное использование лития может стать экономичным, поэтому металлы снова будут использоваться в производстве аккумуляторов, как свинец для свинцово-кислотных аккумуляторов.
Процесс переработки
Переработка начинается с сортировки батарей по химическим веществам. В центрах сбора свинцово-кислотные, никель-кадмиевые, никель-металлогидридные и ионно-литиевые материалы помещаются в специальные бочки, мешки или ящики. Переработчики батарей утверждают, что переработка может быть прибыльной, если будет доступен постоянный поток батарей, отсортированных по химическому составу.
Процесс переработки начинается с удаления горючих материалов, таких как пластик и изоляция, с помощью газового термического окислителя. Загрязняющие частицы, образующиеся в процессе сжигания, удаляются скруббером завода перед выбросом в атмосферу. Это оставляет чистые и обнаженные клетки с содержанием металла.
Затем клетки разрезают на мелкие кусочки и нагревают до тех пор, пока металл не станет жидким. Неметаллические вещества сжигаются, оставляя сверху черный шлак, который удаляется шлаковым рукавом. Сплавы оседают в зависимости от веса и снимаются, как сливки с сырого молока, еще в жидкой форме.
Кадмий относительно легкий и испаряется при высоких температурах. В процессе, похожем на кипение воды в кастрюле, вентилятор выдувает пары кадмия в большую трубу, охлаждаемую водяным туманом. Пары конденсируются с образованием кадмия, составляющего 9Чистота 9,95%.
Некоторые переработчики не разделяют металлы на месте, а сливают жидкие металлы непосредственно в то, что в отрасли называют «свиньями» (65 фунтов, 24 кг) или «свиньями» (2000 фунтов, 746 кг). Другие переработчики аккумуляторов используют самородки (7 фунтов, 3,17 кг). Свиньи, боровы и самородки отправляются на заводы по извлечению металлов, где они используются для производства никеля, хрома и железа для нержавеющей стали и других высококачественных продуктов.
Чтобы уменьшить вероятность реактивного события во время дробления, некоторые переработчики используют жидкий раствор или замораживают литиевые батареи жидким азотом; однако смешивание литий-ионных стартерных аккумуляторов с обычными свинцово-кислотными батареями по-прежнему остается проблемой, поскольку заряженный литий-ион гораздо более взрывоопасен, чем свинцово-кислотные.
Утилизация аккумуляторов требует больших затрат энергии. Отчеты показывают, что для восстановления металлов из некоторых переработанных батарей требуется в 6-10 раз больше энергии, чем при добыче полезных ископаемых. Исключение составляют свинцово-кислотные аккумуляторы, из которых можно легко извлечь свинец и использовать его повторно без сложных процессов. В некоторой степени никель из NiMH также можно извлекать экономически выгодно, если он доступен в больших количествах.
В настоящее время разрабатываются новые методы переработки, позволяющие извлекать металлы путем электролиза, также известного как химическая переработка. Этот процесс считается более рентабельным и дает более высокие выходы с меньшим количеством загрязняющих веществ, чем традиционная плавка. Одна из таких альтернатив утилизации свинцово-кислотных аккумуляторов была разработана компанией Aqua Metals. Эта технология может произвести революцию в традиционных методах плавки. Электрохимический процесс отделяет свинец, разбивая металлы на частицы наноскопического размера, которые диспергируются в воде для создания гидроколлодиевого металла. Процесс называется AquaRefining. В настоящее время технические проблемы задерживают полную реализацию.
Каждая страна устанавливает свои собственные правила и добавляет тарифы к покупной цене новой батареи, чтобы сделать возможной утилизацию. В Северной Америке некоторые заводы по переработке выставляют счета по весу, а ставки варьируются в зависимости от химического состава. В то время как NiMH дает довольно хороший доход с никелем, отработанные NiCd батареи пользуются меньшим спросом из-за низких цен на кадмий. Из-за низкой стоимости извлечения металла плата за утилизацию литий-ионных аккумуляторов выше, чем у большинства других типов аккумуляторов.
Переработка литий-ионных аккумуляторов еще не выгодна, и ее необходимо субсидировать государством. Существует стимул для извлечения дорогостоящего кобальта. На сегодняшний день не существует технологии переработки, способной производить достаточно чистый литий для повторного использования в батареях. Литий для аккумуляторов добывается; подержанный литий используется для смазочных материалов, стекла, керамики и других применений.
Фиксированная стоимость переработки тонны батарей составляет от 1000 до 2000 долларов; Европа надеется достичь себестоимости тонны в 300 долларов. В идеале это должно включать транспортировку, но ожидается, что перемещение и обработка товаров удвоит общую стоимость. Чтобы упростить транспортировку, Европа строит несколько небольших перерабатывающих заводов в стратегически важных географических точках. Отчасти это связано с Базельской конвенцией, запрещающей экспорт комплектных, но отработанных свинцово-кислотных аккумуляторов.
No related posts.