ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ

НАЦИОНАЛЬНЫЙ

СТАНДАРТ

РОССИЙСКОЙ

ФЕДЕРАЦИИ

Ресурсосбережение

НАИЛУЧШИЕ ДОСТУПНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ЛИКВИДАЦИЯ ОТРАБОТАВШИХ СВИНЦОВОКИСЛОТНЫХ БАТАРЕЙ

Издание официальное

Москва

Стандартинформ

2014

ГОСТ P 53828—2013

Предисловие

1    РАЗРАБОТАН Федеральным государственным унитарным предприятием «Всероссийский научно-исследовательский центр стандартизации, информации и сертификации сырья, материалов и веществ» (ФГУП «ВНИЦСМВ») совместно с ЗАО «Инновационный экологический фонд» (ЗАО «ИНЭКО») на основе аутентичного перевода отдельных положений документов, указанных в пункте 4, выполненного ЗАО «ИНЭКО»

2    ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации 349 «Обращение с отходами»

3    УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 22 ноября 2013 . г. №1765-ст

4    Настоящий стандарт содержит отдельные нормативные положения Технических руководящих принципов экологически обоснованного обращения с отработавшими свинцово-кислотными батареями - Базельская конвенция. серия/СБК. № 2003/9 («Technical Guidelines for the Environmentally Sound Management of Waste Lead-acid Batteries. Basel Convention series/SBC No. 2003/9»).

5    ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Правила применения настоящего стандарта установлены в ГОСТ Р 1.0-2012 (раздел в) Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе •Национальные стандарты». а официальный текст изменений и поправок — в ежемесячном формационном указателе •Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя •Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (gost.ru)

©Стандартинформ, 2014

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

II

ГОСТ P 53828—2013

Введение

В настоящее время в большинстве стран развивается практика ликвидации отработавших свинцово-кислотных батарей с рециркуляцией (утилизацией) свинца и удалением образующихся опасных отходов. В батареях содержатся свинец, серная кислота и несколько видов пластмасс, что делает процесс ликвидации отработавших свинцово-кислотных батарей потенциально опасным и требует применения мер надлежащего контроля.

Учитывая стадии жизненного цикла изделий производственно-технического назначения (ГОСТ Р 53791). экологически обоснованным и экономически целесообразным способом ликвидации отработавших свинцово-кислотных батарей считают рециркуляцию свинца с последующим удалением образующихся опасных отходов в конце технологического цикла.

В настоящем стандарте содержатся положения международного документа «Технические руководящие принципы экологически обоснованного обращения с отработавшими свинцовокислотными батареями - Базельская конвенция. серия/СБК, Ne 2003/9» («Technical Guidelines for the Environmentally Sound Management of Waste Lead-acid Batteries. Basel Convention series/SBC No. 2003/9») (1).

Принципы экологически обоснованного использования отработавших батарей путем рециркуляции свинца, изложенных в (1), являются инструментом повышения потенциала рационального использования отработавших свинцово-кислотных батарей. Применение настоящего стандарта с учетом Федерального закона [2) позволит хозяйствующим субъектам обеспечить:

-    минимизацию образования отходов, содержащих свинец, с помощью применения наилучших доступных технологий;

-    сбережение невозобновляемых природных ресурсов, сокращение потребления энергии.

Настоящий стандарт содержит общие принципы, положения и вопросы рециркуляции свинца

без описания конкретных технологий.

Структура настоящего стандарта отличается от структуры исходных аналогов (1): вначале оценивается ресурсный состав (потенциал) свинцовых аккумуляторов (раздел 4). затем рассматриваются положения по обращению с отходами (разделы 5. 6) на этапах их технологического цикла (ГОСТ Р 53692); после этого установлены (разделы 7. 8) положения, повышающие экологическую безопасность технологий, в разделе 9 оценивается социально-экономическая значимость работ, те. ожидаемые от них эффекты. Структура, представленная на Рисунке 1, и одновременный учет элементов стратегий почти во всех разделах настоящего стандарта позволяют охватить все четыре блока стратегий, обеспечивающих в качестве «рамочных» стратегических ограничений (ГОСТ Р 51750). при одновременном их учете, устойчивость любой хозяйственной деятельности.

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Ресурсосбережение НАИЛУЧШИЕ ДОСТУПНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ЛИКВИДАЦИЯ ОТРАБОТАВШИХ СВИНЦОВО-КИСЛОТНЫХ БАТАРЕЙ

Resources saving

Best available techniques for the management of waste lead-acid batteries

Дата введения 2015—01—01

1    Область применения

Настоящий стандарт устанавливает основные принципы ликвидации отработавших свинцово-кислотных батарей с применением наилучших доступных технологий рециркуляции (утилизации) свинца с удалением образующихся опасных отходов.

Настоящий стандарт распространяется на этапы технологического цикла отходов от отработавших свинцово-кислотных батарей, реализуемых на лицензированных для этих целей объектах.

Положения, установленные в настоящем стандарте, предназначены для добровольного применения в нормативно-правовой, нормативной, технической и проектно-конструкторской документации, а также в научно-технической, учебной и справочной литературе применительно к процессам ликвидации изделий после их использования по назначению на этапах технологического цикла отходов с вовлечением соответствующих ресурсов в хозяйственную деятельность в качестве вторичного сырья, обеспечивая при этом защиту окружающей среды и здоровья людей.

2    Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 17.2-1.04-77 Охрана природы. Атмосфера. Источники и метеорологические факторы загрязнения, промышленные выбросы. Термины и определения

ГОСТ Р ИСО 14050-2009 Менеджмент окружающей среды. Словарь

ГОСТ Р 52104-2003 Ресурсосбережение. Термины и определения

ГОСТ Р 51750-2001 Энергосбережение. Методика определения энергоемкости при производстве продукции и оказании услуг в технологических энергетических системах Общие положения

ГОСТ Р 54098-2010 Ресурсосбережение. Вторичные материальные ресурсы Термины и определения

ГОСТ Р 53691-2009 Ресурсосбережение. Обращение с отходами. Паспорт отхода I—IV класса опасности. Основные требования

ГОСТ Р 53692-2009 Ресурсосбережение. Обращение с отходами. Этапы технологического цикла отходов

ГОСТ Р 53791-2010 Ресурсосбережение. Стадии жизненного цикла изделий производственнотехнического назначения Общие положения

ГОСТ Р МЭК 60050-482-2011 Источники тока химические. Термины и определения

Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие Примечан и е - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии по стандартизации в сети Интернет или по ежегодно издаваемому информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты» за текущий год Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия) Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на

которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку

3    Термины и определения

3.1    В настоящем стандарте использованы термины и определения по ГОСТ 17.2.1.04.77, ГОСТ Р ИСО 14050. ГОСТ Р 52104. ГОСТ Р 53692. ГОСТ Р 53791. ГОСТ Р 54097. ГОСТ Р 54098. ГОСТ Р МЭК 60050-482.

4    Технические сведения о сроке службы свинцово-кислотных батарей

4.1    Главная причина, ограничивающая срок службы свинцово-кислотных батарей - процесс сульфатации

4.2    Другими причинами сокращения срока службы свинцово-кислотных батарей являются:

-    неполные циклы подзаряжения;

-    длительные периоды времени, в течение которых аккумулятор не используется и не подзаряжается;

-    жаркий климат;

-    глубокое разряжение аккумулятора;

-    понижение уровня электролита с одновременным соприкосновением пластин аккумулятора с воздухом.

Примечание - Некоторые из приведенных причин приводят к сульфатации или ускоряют данный процесс.

4.3    Основные способы продления сроков службы свинцово-кислотных батарей:

-    маркировка свинцово-кислотных батарей, включающая информацию для потребителей о способах, которые позволяют избежать их преждевременного выхода из строя;

-    использование добавок, замедляющих отложение сульфата на рабочих поверхностях пластин, при этом необходимо учитывать, что данные добавки могут затруднять последующую рециркуляцию серной кислоты;

-    внедрение новых, более совершенных технологий повторного заряжания.

4    4 После окончания срока службы на последней стадии жизненного цикла свинцово-кислотные батареи подлежат ликвидации с утилизацией инертной части и удаления опасной части изделия.

5    Этапы технологического цикла, предшествующие ликвидации отработавших свинцово-кислотных батарей

Процессу ликвидации отработавших свинцово-кислотных батарей предшествуют этапы их сбора, транспортирования и хранения с соблюдением необходимых мер безопасности во избежание нанесения вреда здоровью людей и загрязнения окружающей среды. Хотя этапы технологического цикла отхода осуществляются за пределами объекта по ликвидации отходов, они влияют на последующие процессы рециркуляции отработавших свинцово-кислотных батарей.

5.1    Сбор

5.1.1    Наиболее эффективной формой организации сбора в обеспечение ресурсно-логистических стратегий является комбинированная система «реализация — прием», при которой производители, предприятия розничной и оптовой торговли, станции техобслуживания и другие организации по обслуживанию потребителей занимаются продажей новых свинцово-кислотных батарей в обмен на отработавшие, которые они направляют на объекты по ликвидации отходов. Экономическая целесообразность применения этой схемы обеспечивается ценностью извлекаемого свинца.

5.1.2. При сборе следует в пунктах приема осуществлять мероприятия, предотвращающие ситуации, потенциально опасные для здоровья людей и (или) окружающей среды.

5.1.2.1 Слив электролита не следует производить на приемном пункте, т.к. это связано с факторами риска для здоровья человека и окружающей среды из-за высокого содержания в электролите свинца в виде свободных ионов и в форме частиц, а также способности электролита вызывать ожоги и причинять иной ущерб.

5.2 Транспортирование

5.2.1    Из приемных пунктов отработавшие свинцово-кислотные батареи транспортируют на объект по ликвидации отходов.

ГОСТ P 53828—2013

5.2.2    При транспортировании отработавшие свинцово-кислотные батареи должны рассматриваться как опасные отходы (ГОСТ Р 53691).

5.2.3    При транспортировании отработавших свинцово-кислотных батарей необходимо проводить мероприятия, исключающие возможность утечки электролита, включающие в себя:

-    обеспечение герметичности контейнеров:

-    применение ударопрочных и кислотоупорных контейнеров;

-    обеспечение надежного скрепления контейнеров при их штабелировании, применение вакуумной упаковки контейнеров.

5.3    Хранение

Соблюдение нижеизложенных основных технологических мер позволяет снизить вероятность аварийных ситуаций и обеспечить безопасность при хранении отработавших свинцово-кислотных батарей.

5.3.1    Условия хранения на приемных пунктах

На приемных пунктах не следует хранить большие количества отработавших свинцовокислотных батарей в течение длительного времени, т.к. это повышает риск утечки электролита.

Отработавшие свинцово-кислотных батареи следует хранить отдельно от других отходов.

В приемных пунктах в местах складирования отработавших аккумуляторных батарей необходимо соблюдение следующих условий:

-    обеспечение защиты от утечки электролита: хранение негерметичных батарей в кислотоупорных контейнерах, наличие покрытия из кислотоустойчивого материала;

-    обеспечение защиты от воздействия влаги, высоких температур;

-    наличие систем дренажа, вытяжной вентиляции, принудительной внутренней циркуляции воздуха.

Примечания:

1    На приемных пунктах целесообразно ограничить доступ к местам складирования отработавших свинцово-кислотных батарей.

2    При доступе к местам складирования отработавших свинцово-кислотных батарей следует обеспечить персонал средствами индивидуальной защиты.

5.3.2    Условия хранения на объектах по ликвидации

Отработавшие свинцово-кислотные батареи должны храниться сухими (необходимо осуществлять слив электролита, который направляется на установку по удалению жидких отходов).

Различные типы отработавших свинцово-кислотных батарей должны храниться отдельно, что связано с различием свойств и различными методами ликвидации, также следует предусмотреть сортировку и маркировку различных типов.

Более предпочтительными местами хранения являются закрытые помещения, менее предпочтительными - площадки под навесом или под открытым небом.

Места хранения на объектах по ликвидации целесообразно оборудовать следующим образом:

-    оборудовать в виде заглубленных в грунт кислотоупорных приямков в целях предотвращения утечек электролита;

-    установить ограждения, предотвращающие скатывание в приямок транспортных средств, подаваемых под разгрузку;

-    предусмотреть наличие влагонепроницаемого, кислотоустойчивого покрытия;

-    установить системы дренажа и вентиляции;

-    обеспечить средствами пожаротушения, за исключением воды во избежание выделения токсичных газов.

6 Наилучшие технологии ликвидации рециркуляции отработавших свинцово-кислотных батарей с учетом рециркуляции свинца

Процесс рециркуляции отработавших свинцово-кислотных батарей включает три основные технологических этапа:

-    разделка отработавших свинцово-кислотных батарей;

-    извлечение свинца;

-    очистка свинца.

6.1    Разделка отработавших свинцово-кислотных батарей

6.1.1    Обязательным условием рециркуляции свинцово-кислотных батарей является отсутствие кислотного электролита, поэтому перед началом разделки необходимо предварительно слить электролит.

3

ГОСТ P 53828—2013

6.1.2    Преимущества технологий, предусматривающих разделку:

-    повышенный выход свинца и сокращение количества образующегося шлака;

-    возможность производства свинца с незначительной примесью сурьмы или вообще без таковой;

-    возможность рекуперации полипропилена;

-    отсутствие кислотного электролита.

6.1.3    Конструкции некоторых видов свинцово-кислотных батарей не предусматривает слив электролита, что повышает необходимость их предварительной разделки до поступления на рециркуляцию.

6.1.4    Поступающие на разделку батареи размельчаются дробильными устройствами (например, молотковыми мельницами) в целях облегчения последующего отделения друг от друга всех компонентов, входящих в состав свинцово-кислотных батарей:

-    свинцовых пластин;

-    соединительных элементов;

-    пластмассовых корпусов;

-    незначительных остатков кислотного электролита после его предварительного слива.

6.1.5    После разделки оксиды и сульфаты свинца отделяются от других материалов водногравитационным методом с помощью системы сетчатых конвейеров, а затем направляются в плавильную печь для дальнейшей обработки.

6.1.6    В некоторых случаях после первичной разделки полученный материал дополнительно измельчается другими дробильными установками. После этого металлические компоненты (свинцовые пластины, решетки, соединительные элементы, клеммы и др.) отделяются от органических (полипропиленовые, эбонитовые или полихлорвиниловые корпуса, сепараторы пластин и т. л.) с помощью различных способов разделения по плотности в жидкой среде.

6.1.7    Если разделочный агрегат не объединен с плавильной печью в рамках непрерывного технологического цикла, то извлекаемые металлические фракции следует хранить до дальнейшей переработки.

6.1.8    Следует избегать разделки свинцово-кислотных батарей вручную из-за возникающей при этом потенциальной угрозы здоровью и безопасности людей. Если механическая разделка свинцовокислотных батарей по тем или иным причинам невозможна, то целесообразно соблюдать следующий порядок подготовки:

-    сделать отверстие в корпусе батареи для слива электролита;

-    осуществить слив электролита

-    отделить от корпуса батареи верхнюю крышку вместе с пластинами и сепараторами при помощи необходимого оборудования и применяя средства индивидуальной защиты;

-    направить крышку с пластинами и сепараторами на переплавку;

-    вернуть корпус батареи изготовителю для повторного использования.

6.1.9    На рисунке 2 показан общий порядок процесса разделки отработавших свинцовокислотных батарей, начиная с их поступления на объект по ликвидации отходов.

4

ГОСТ P 53828—2013

Примечание - Участие персонала в процессе разделки, порядок которого приведен на рисунке 2. следует сводить к минимуму благодаря использованию конвейеров или вагонеток для приема отработавших свинцово-кислотных батарей и их подачи на разделочный агрегат

6.1.10 В обеспечение целе-экологических стратегий приведен краткий перечень источников загрязнения. При этом наличие определенных источников загрязнения определяется особенностями используемой технологии. Способы предотвращения и снижения негативных воздействий на окружающую среду при ликвидации отработавших свинцово-кислотных батарей установлены в разделе 7.

К источникам негативного воздействия на окружающую среду относятся:

-    утечка электролита, содержащего опасные компоненты:

-    утечки воды, загрязненной соединениями свинца, при гидравлической сепарации;

•    осколки пластмасс и эбонита, загрязненные соединениями свинца и образующиеся при разделке батарей;

•    свинец и его соединения, высвобождающиеся в процессе разделки батарей, в пылеобразном состоянии или в водном растворе.

6.2 Извлечение свинца

6.2.1    Металлический лом. образующийся после разделки отработавших свинцово-кислотных батарей, представляет собой смесь следующих веществ:

-    металлического свинца;

-    оксида свинца (РЬО);

-    сульфата свинца (PbS0₄);

-    других металлов - кальция (Са), меди (Си), сурьмы (Sb), мышьяка (As), олова (Sn), иногда серебра (Ад).

6.2.2    Для извлечения металлического свинца из металлического лома можно использовать пирометаллургические. гидрометаллургические и электролитические методы.

6.2.2.1 Возможно сочетание этих методов в рамках комбинированной технологии.

6.2.3    Пирометаллургические методы извлечения свинца.

Целью пирометаллургических методов является химическое восстановление всех металлов с их переводом в металлическую форму или в форму более простых соединений, что обеспечивается путем плавки в присутствии необходимых флюсов и восстановителей.

5

На рисунке 3 представлена технологическая схема выплавки свинца из металлического лома, образующегося при разделке отработавших свинцово-кислотных батарей пирометаллургическим методом.

Плавке может предшествовать применение ряда методов десульфуризации пастообразного сульфата свинца смесью карбоната натрия (Na_;.CO_:)) с гидроксидом натрия (NaOH). результатом чего является преобразование сульфата свинца (PbS0₄) в оксид свинца (РЬО). В качестве десульфуризатора иногда используют смесь оксида железа (Fe^Qj) с известью (СаС0₃). Эти процедуры позволяют уменьшить образование шлака, а также, в зависимости от метода плавки, снизить количество выбрасываемого в атмосферу оксида серы (SO?).

Дозированные количества сульфата свинца и десульфуризатора можно вводить непосредственно в плавильную печь.

Кислотный электролит подлежит обработке в целях извлечения и переплавки содержащегося в нем свинца. Для этого электролит нейтрализуют гидроксидом натрия (NaOH) с осахщением свинца из раствора в форме гидроокиси (РЬ(ОН):). После этого жидкость сливается или фильтруется, а осадок направляется в плавильную печь. Оставшийся водный раствор сернокислого натрия (Na_:S0₄) пригоден для дальнейшей очистки с выделением рафинированной соли, чистота которой может быть доведена при необходимости до пищевых стандартов.

Металлическая фракция и соединения свинца, полученные в результате десульфуризации и нейтрализации, подаются в печь, где происходит их плавка в присутствии флюсов и восстановителей.

Выбор оптимального метода обработки металлического лома зависит от местных экономических условий, планируемого объема рециркуляции и др. При этом целесообразно учитывать положения ГОСТ Р 51750.

6.2.3.1    Флюсы, температура плавления которых ниже температуры плавления соединений свинца, добавляются для понижения общей температуры процесса плавления и в качестве жидкого растворителя, захватывающего и удерживающего в ходе восстановительной плавки ряд нежелательных соединений. По мере загрязнения флюса различными примесями, образующимися в процессе плавки, начинается образование шлака, физико-химические свойства которого полностью зависят от химического состава используемого флюса.

6.2.3.2    Восстановители добавляются с целью получения чистого металла из оксида свинца (РЬО) и гидроксида свинца [РЬ(ОН)_:]. Обычно для этого используются кокс, угольная мелочь или другие природные источники углерода.

6.2.3.3    Количество добавляемого флюса и восстановителей следует точно дозировать по следующим причинам:

• недостаток флюса не позволяет обеспечивать улавливание всей содержащейся в металлическом ломе серы и других примесей, следствием чего может быть обильный выброс сернистых газов:

6