Le principe de base du four de fusion du plomb pour la fusion des batteries usagées est de réduire le plomb et ses composés en plomb métallique par fusion à haute température et réactions chimiques, tout en assurant la séparation des impuretés et la valorisation des ressources. Son processus principal se décompose en plusieurs étapes clés :

1. Prétraitement des matières premières et fusion à haute température

Après le démontage des batteries usagées, la pâte de plomb, les grilles et autres composants contenant du plomb sont envoyés au four de fusion du plomb. La température du four est généralement contrôlée entre 1 200 et 1 300 °C. La température élevée fait fondre les oxydes de plomb (tels que le sulfate de plomb et l'oxyde de plomb) et les sulfures pour former une masse liquide. À cette étape, les liaisons chimiques des composés du plomb sont détruites par l'énergie thermique, créant ainsi les conditions nécessaires aux réactions de réduction ultérieures.

2. Extraction du plomb métallique par réaction de réduction

À l'état fondu, des agents réducteurs tels que le coke et la limaille de fer sont ajoutés. L'agent réducteur réagit chimiquement avec l'oxyde de plomb. Par la réaction d'oxydoréduction, le plomb est réduit en élément métallique et se dépose au fond du four pour former une couche de plomb brut.

3. Séparation des impuretés et formation de scories

Les plastiques, fibres et autres matières organiques contenus dans les batteries usagées brûlent à haute température, et le gaz généré est évacué après purification. Les impuretés telles que les silicates et le fer flottent à la surface du bain de fusion en raison de leur faible densité, formant des scories. Ces scories sont évacuées régulièrement et peuvent être utilisées dans la production de matériaux de construction pour optimiser l'utilisation des ressources.

4. Raffinage et récupération du plomb métallique

Le plomb brut au fond du four est raffiné par coulée en lingots ou par électrolyse pour éliminer les impuretés résiduelles telles que le cuivre et l'étain et obtenir du plomb métallique de haute pureté. Le taux de récupération du plomb peut atteindre plus de 95 %, et le plomb raffiné peut être réutilisé dans la fabrication de batteries pour former une chaîne industrielle en boucle fermée.

La technologie du four rotatif permet une récupération efficace du plomb par voie thermochimique, tout en réduisant la pollution des déchets solides. Il s’agit d’un moyen important d’utilisation des ressources des piles usagées.