專利名稱：用廢舊鋅錳電池制備錳鋅鐵氧體的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種錳鋅鐵氧體的制備方法，特別是一種用廢舊鋅錳電池制備錳鋅鐵氧體的方法。
背景技術(shù)：
干電池的廣泛使用，不僅消耗了大量的錳、鋅、鐵等金屬材料，而且廢電池的丟棄對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染。對(duì)廢舊電池再資源化的研究成為一大課題。根據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，目前廢舊電池資源化的實(shí)驗(yàn)室方法有二種，一是高溫加熱法，二是液體浸取法，可回收部分金屬及其化合物，但這兩種方法都有明顯不足之處，主要表現(xiàn)為工藝復(fù)雜，且產(chǎn)品附加值低，在分離不同金屬時(shí)難度大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明需要解決的技術(shù)問(wèn)題是利用廢舊鋅錳電池中的金屬元素，直接制備錳鋅鐵氧體的方法，實(shí)現(xiàn)廢舊電池再資源化，其制備方法簡(jiǎn)單，耗能少，成本低，產(chǎn)品附加值高。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種利用廢舊鋅錳電池制備錳鋅鐵氧體的方法，它包括有液體浸取和過(guò)濾工序，其特征在于在上述浸取過(guò)濾后的溶液中加入≥溶液中汞含量(摩爾數(shù))的鐵粉，除去置換出來(lái)的汞，加入適量的Fe(NO3)3、Zn(NO3)2、Mn(NO3)2使金屬離子總濃度為1mol/L，且使MnO∶ZnO∶FeO＝0.6∶0.4∶1.0(摩爾比)；對(duì)上述溶液加熱至50-70℃時(shí)加入與金屬離子總摩爾數(shù)相等的檸檬酸，用氨水調(diào)PH值為6-8，經(jīng)緩慢蒸發(fā)水分得到溶膠，將溶膠放入烘箱干燥得到干凝膠；干凝膠在600-650℃煅燒或在常溫常壓下燃燒即可得到錳鋅鐵氧體產(chǎn)品。本發(fā)明由于采用液體浸取法將廢舊電池的錳鋅鐵物質(zhì)浸取出來(lái)后，按錳鋅鐵氧體成份比例要求加入適當(dāng)?shù)牟牧蠌亩瞥慑i鋅鐵氧體產(chǎn)品，這種磁性材料用途廣泛，用量大，產(chǎn)品附加值高，從而避免了廢舊電池再資源化過(guò)程中因分離錳鋅鐵導(dǎo)致的能耗高和分離純度低的問(wèn)題。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)行的廢舊電池再資源化采用液體浸取法或者高溫加熱法將廢舊電池中的金屬元素與其它雜質(zhì)分離出來(lái)后，再對(duì)分離出來(lái)的幾種金屬進(jìn)行分離和提純，由于分離不同的金屬，特別是純度較高時(shí)，分離難度大，其能耗大，分離工藝復(fù)雜，成本高且純度較低。錳鋅鐵氧體是一種性能優(yōu)良的磁性材料，廣泛用于變壓器，無(wú)線電通訊以及航天等各方面，其用量大，附加值高，它的主要成分是錳鋅鐵氧體。因而可利用公知浸取法將廢舊鋅錳電池中的鋅、錳、鐵浸取出來(lái)，除去汞后，再按照鋅錳鐵氧體的成分比例要求對(duì)含錳鋅鐵的溶液進(jìn)行比例調(diào)整，采用溶膠凝膠法制備錳鋅鐵氧體磁性材料，具體工藝方法(1)液體浸取工序?qū)U舊錳鋅干電池浸入到硝酸液中，液固比為7-9，H2O2濃度為2.0-3.0％，(H2O2重量/溶液重量)，反應(yīng)溫度為40-60℃，反應(yīng)時(shí)間30-50分鐘。
(2)過(guò)濾工序在常溫常壓下過(guò)濾除去不溶解物。
(3)加入比溶液中汞含量(摩爾數(shù))略大的鐵粉，除去置換出來(lái)的汞。
(4)對(duì)各元素成份比例調(diào)整工序加入一定量的Fe(NO3)3、Zn(NO3)3、Mn(NO3)2使金屬離子總濃度為1mol/L，且使MnO∶ZnO∶FeO＝0.6∶0.4∶1.0(摩爾比)。
(5)凝膠溶液制備工序?qū)ι鲜鋈芤杭訜嶂?0-70℃，加入與金屬離子總摩爾數(shù)相等的檸檬酸的量，加氨水調(diào)整PH值為6.0-8.0，然后緩慢蒸發(fā)水分得到溶膠，將溶膠放入烘箱干燥得到干凝膠。
(6)成品工序?qū)Ω赡z在600-650℃條件煅燒得錳鋅鐵氧體產(chǎn)品。也可在常溫常壓下進(jìn)行燃燒制得粉狀錳鋅鐵氧體產(chǎn)品。
權(quán)利要求
1.一種利用廢舊鋅錳電池制備錳鋅鐵氧體的方法，它包括有液體浸取和過(guò)濾工序，其特征在于在上述浸取過(guò)濾后的溶液中加入≥溶液中汞含量(摩爾數(shù))的鐵粉，除去置換出來(lái)的汞；加入適量的Fe(NO3)3、Zn(NO3)2、Mn(NO3)2使金屬離子總濃度為1mol/L，且使MnO∶ZnO∶FeO＝0.6∶0.4∶1.0(摩爾比)；對(duì)上述溶液加熱至50-70℃時(shí)加入與金屬離子總摩爾數(shù)相等的檸檬酸，用氨水調(diào)PH值為6-8，經(jīng)緩慢蒸發(fā)水分得到溶膠，將溶膠放入烘箱干燥得到干凝膠；干凝膠在600-650℃煅燒或在常溫常壓下燃燒即得到錳鋅鐵氧體產(chǎn)品。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種用廢舊鋅錳電池制備錳鋅鐵氧體的方法，屬于磁性材料的制備方法。本發(fā)明需要解決的技術(shù)問(wèn)題是利用廢舊鋅錳電池中的金屬元素直接制備錳鋅鐵氧體的方法，實(shí)現(xiàn)廢舊電池再資源化，其制備方法簡(jiǎn)單，耗能少，成本低，產(chǎn)品附加值高。本發(fā)明的技術(shù)方案是，該方法包括有液體浸取和過(guò)濾工序，在上述浸取過(guò)濾后的溶液中加入≥溶液中汞含量(摩爾數(shù))的鐵粉，除去汞；加入適量的Fe(NO
文檔編號(hào)C04B35/622GK1645657SQ20051001732
公開(kāi)日2005年7月27日 申請(qǐng)日期2005年1月17日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月17日
發(fā)明者席國(guó)喜, 李運(yùn)清 申請(qǐng)人:河南師范大學(xué)