專利名稱：廢舊鉭電容器中回收鉭、銀、錳的方法
技術領域：
本發(fā)明申請涉及一種對廢舊鉭電容器回收金屬鉭、銀和錳的方法，屬于資源回收與環(huán)境保護技術領域。
背景技術：
鉭電容全稱是鉭電解電容，也屬于電解電容的一種，鉭電容器是由稀有金屬鉭加工而成的，先把鉭磨成微細粉，再與其它的介質(zhì)一起經(jīng)燒結而成。鉭電容器由于金屬鉭的固有本性，具有穩(wěn)定性好、不隨環(huán)境的變化而改變的特點，能做到容值很大，具有陶瓷電容無法比擬的特性，因此在很多無法使用陶瓷電容的電路上，鉭電容被廣泛應用。每年鉭電容的生產(chǎn)量超過300億支，鉭電容廢料的主要來源有2個:1.在生產(chǎn)這些鉭電容器過程中，會產(chǎn)生各種廢料以及廢鉭電容器；2.在處理電路板時，會有一部分廢舊鉭電容器，這些廢舊電容器中，含有鉭、銀、錳等金屬，若回收，則具有巨大的經(jīng)濟效益?，F(xiàn)有回收鉭電容器中貴金屬的方法，多數(shù)先將廢舊的鉭電容器進行破碎，然后對單一的金屬進行回收，缺少對鉭電容器中的金屬，例如鉭、錳和銀的綜合回收，仍然存在著資源的浪費，也不利于環(huán)境保護，不符合目前節(jié)能環(huán)保的大趨勢。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明申請即是針對目前對于鉭電容器回收中存在的上述缺陷，提供一種能夠?qū)︺g電容器中多種金屬進行綜合回收的方法，且具有能耗低、便于推廣應用的特點。具體來說，本發(fā)明申請所述的廢舊鉭電容器中回收鉭、銀、錳的方法，包括如下的步驟: 1.破碎:將廢舊鉭電容器進行機械破碎，破碎后物料的平均粒徑在0.Γ0.01 mm之間，破壞了鉭電容器的樹脂外殼，同時使金屬與非金屬完全解離；
2.金屬與非金屬的分離:將粉碎后的物料中的金屬和非金屬進行分離，獲得金屬物
料；
3.浸出錳:將分離后的金屬物料按照固液質(zhì)量比1:2飛的比例加入純水和酸，使得溶液中的H+濃度在0.5^1.5 mol/L之間，同時加入還原劑，還原劑的質(zhì)量為物料質(zhì)量的
0.5^1.5倍，在6(T99 °C下反應f 3小時，反應液過濾得到含錳溶液，經(jīng)過萃取得到純凈的含錳溶液，濃縮結晶得到錳鹽；
4.回收鉭:反應液過濾后的濾渣與炭黑和氯鹽混合在一起，質(zhì)量比為1:2 3:4飛，在氯化器中70(Γ800 1:的溫度條件下進行焙燒，氯鹽在此溫度下變成熔融體，同時在熔融體中通入氯氣鼓泡，氯氣的流量為2(Tl00 L/min，反應生成氯化鉭，同時在氯化器的上部裝有冷凝系統(tǒng)，用于冷凝氯化鉭，反應剩余的氯氣體用堿溶液進行回收，整個焙燒時間為4飛小時，生成的氯化鉭在14(Γ200 1:下被冷凝成固體，得到的氯化鉭固體再經(jīng)過精餾，得到高純度的氯化鉭，再經(jīng)過鋁熱還原法或者真空碳還原法得到高純度的鉭粉；
5.回收銀:焙燒后不反應渣用溫度為6(T99°C的純水進行洗滌，濾渣與純水的固液質(zhì)量比為1:廣3，濾液用以回收氯鹽，濾渣按照固液質(zhì)量比1:0.5^2加入質(zhì)量百分數(shù)為1(Γ13%的氨水，在2(T50 °C下反應f 2小時，過濾得到的銀氨溶液加入還原劑還原得到銀粉。進一步的，在步驟I中，將廢舊鉭電容器進行機械破碎的方法包括球磨機或者顎式破碎機等方法。步驟2中，可以使用磁選、靜電分選、水力旋流分選等方法，使得金屬物料與非金屬物料分離。步驟3中，所述的酸包括硫酸、鹽酸或硝酸。所述的還原劑包括亞硫酸鹽、二氧化硫或硫化氫；以亞硫酸鈉為例，主要的化學反應方程式如下:
Mn02+2H++S032—Mn2++S0 廣+H2O
步驟4中，通入氯氣后所發(fā)生的具體的化學反應方程式如下:
Ta205+2.5C+5Cl2=2TaCl5+2.5C02Ta+2.5Cl2=TaCl5
步驟4中，冷凝分為兩個階段，第一階段冷凝溫度35(T500 °C，用以冷凝揮發(fā)出來的氯鹽和氯化銀返回焙燒 物料中，第二階段冷凝溫度為14(T200 °C，用以冷凝氯化鉭(TaCl5)。氯化鉭的沸點為231.4 °C，熔點為216.5 °C，所以在14(Γ200 °〇下會被冷凝成固體，得到的氯化鉭固體再經(jīng)過精餾，得到純度99.9%以上的氯化鉭，再經(jīng)過鋁熱還原法或者真空碳還原法得到純度99.9%的鉭粉。步驟5中，所述的還原劑包括水合肼、硼氫化鈉、乙二醇等還原劑，以水合肼為例，具體的化學反應方程式如下:
AgCl+2NH40H=Ag (NH3) 2C1+2H204 Ag (NH3) 2Cl+N2H4H20+3H20=4Ag+N2+4NH4Cl+4NH40H
本發(fā)明所述的方法能夠?qū)U舊鉭電容器中的金屬錳、銀和鉭進行綜合回收利用，而且工藝步驟簡單實用，成本低廉，有助于資源回收和環(huán)境保護。


附圖是本發(fā)明所述方法的工藝流程示意圖。
具體實施例方式以下結合具體的實施方式，對本發(fā)明申請所述的廢舊鉭電容器中回收鉭、銀、錳的方法進行說明，目的是為了公眾更好的理解本發(fā)明的技術內(nèi)容，而不是對所述技術內(nèi)容的限制，事實上，在與本發(fā)明申請相同或近似的原理對所述方法各步驟中工藝流程、添加試齊U、反應條件的改進或變通，達到相同的目的，都在本發(fā)明申請所要求保護的技術方案之內(nèi)。實施例一
本發(fā)明申請所述的廢舊鉭電容器中回收鉭、銀、錳的方法，包括如下的步驟:
1.破碎:將廢舊鉭電容器用球磨機進行機械破碎，得到平均粒徑在0.f 0.01 mm之間的物料；
2.金屬與非金屬的分離:將粉碎后的物料通過磁選，將物料中的金屬和非金屬進行分離，獲得金屬物料；
3.浸出錳:將分離后的金屬物料按照固液質(zhì)量比1:2的比例加入純水和硫酸，使得溶液中的H+濃度在0.5^1.5 mol/L之間，同時加入亞硫酸鈉，亞硫酸鈉的質(zhì)量為物料質(zhì)量的
0.5倍，在60 °C下反應3小時，反應液過濾得到含錳溶液，經(jīng)過萃取得到純凈的含錳溶液，濃縮結晶得到錳鹽，反應方程式為:Mn02+2H++S032—Mn2++S042_+H20 ；
4.回收鉭:反應液過濾后的濾渣與炭黑和氯鹽混合在一起，質(zhì)量比為1:2:4，在氯化器中700 1:的溫度條件下進行焙燒，氯鹽在此溫度下變成熔融體，同時在熔融體中通入氯氣鼓泡，氯氣的流量為20 L/min,反應生成氯化鉭，同時在氯化器的上部裝有冷凝系統(tǒng)，冷凝分為兩個階段，第一階段冷凝溫度350 °C，用以冷凝揮發(fā)出來的氯鹽和氯化銀返回焙燒物料中，第二階段冷凝溫度為140°C，用·以冷凝氯化鉭(TaCl5),反應剩余的氯氣體用堿溶液進行回收，整個焙燒時間為4小時，生成的氯化鉭在140 1:下被冷凝成固體，得到的氯化鉭固體再經(jīng)過精餾，得到高純度的氯化鉭，再經(jīng)過鋁熱還原法得到高純度的鉭粉；
5.回收銀:焙燒后不反應渣用溫度為601:的純水進行洗滌，濾渣與純水的固液質(zhì)量比為1:1，濾液用以回收氯鹽，濾渣按照固液質(zhì)量比1:0.5 2加入質(zhì)量百分數(shù)為10 %的氨水，在20 °C下反應2小時，過濾得到的銀氨溶液加入還原劑水合肼還原得到銀粉。實施例二
本發(fā)明申請所述的廢舊鉭電容器中回收鉭、銀、錳的方法，包括如下的步驟:
1.破碎:將廢舊鉭電容器使用顎式破碎機進行機械破碎，破碎后的物料最終的平均粒徑在0.1 0.01 mm之間;
2.金屬與非金屬的分離:將粉碎后的物料中的金屬和非金屬用靜電分選的方法進行分離，獲得金屬物料；
3.浸出錳:將分離后的金屬物料按照固液質(zhì)量比1:5的比例加入純水和鹽酸，使得溶液中的H+濃度在0.5^1.5 mol/L之間，同時加入還原劑二氧化硫，還原劑的質(zhì)量為物料質(zhì)量的1.5倍，在99 °C下反應I小時，反應液過濾得到含錳溶液，經(jīng)過萃取得到純凈的含錳溶液，濃縮結晶得到錳鹽；
4.回收鉭:反應液過濾后的濾渣與炭黑和氯鹽混合在一起，質(zhì)量比為1:3: 6，在氯化器中800 1:的溫度條件下進行焙燒，氯鹽在此溫度下變成熔融體，同時在熔融體中通入氯氣鼓泡，氯氣的流量為100 L/min，反應生成氯化鉭，同時在氯化器的上部裝有冷凝系統(tǒng)，冷凝分為兩個階段，第一階段冷凝溫度500 °C，用以冷凝揮發(fā)出來的氯鹽、氯化銀等物質(zhì)返回焙燒物料中，第二階段冷凝溫度為200 °C，用以冷凝氯化鉭(TaCl5),反應剩余的氯氣體用堿溶液進行回收，整個焙燒時間為6小時，生成的氯化鉭在200 1:下被冷凝成固體，得到的氯化鉭固體再經(jīng)過精餾，得到高純度的氯化鉭，再經(jīng)過真空碳還原法得到高純度的鉭粉；
5.回收銀:焙燒后不反應渣用溫度為991:的純水進行洗滌，濾渣與純水的固液質(zhì)量比為1: 3，濾液用以回收氯鹽，濾渣按照固液質(zhì)量比1: 2加入質(zhì)量百分數(shù)為13 %的氨水，在50 °C下反應I小時，過濾得到的銀氨溶液加入還原劑硼氫化鈉還原得到銀粉。實施例三
本發(fā)明申請所述的廢舊鉭電容器中回收鉭、銀、錳的方法，包括如下的步驟:
1.破碎:將廢舊鉭電容器用球磨機進行機械破碎，破碎后的物料最終的平均粒徑在
0.1 0.01 mm 之間；2.金屬與非金屬的分離:將粉碎后的物料中的金屬和非金屬用水力旋流分選的方法進行分離，獲得金屬物料；
3.浸出錳:將分離后的金屬物料按照固液質(zhì)量比1:3的比例加入純水和硝酸，使得溶液中的H+濃度在1.0 mol/L之間，同時加入還原劑硫化氫，還原劑的質(zhì)量為物料質(zhì)量的1.0倍，在75 °C下反應2小時，反應液過濾得到含錳溶液，經(jīng)過萃取得到純凈的含錳溶液，濃縮結晶得到錳鹽；
4.回收鉭:反應液過濾后的濾渣與炭黑和氯鹽混合在一起，質(zhì)量比為1:2.5:5，在氯化器中750 1:的溫度條件下進行焙燒，氯鹽在此溫度下變成熔融體，同時在熔融體中通入氯氣鼓泡，氯氣的流量為60 L/min,反應生成氯化鉭，同時在氯化器的上部裝有冷凝系統(tǒng)，冷凝分為兩個階段，第一階段冷凝溫度400 °C，用以冷凝揮發(fā)出來的氯鹽、氯化銀等物質(zhì)返回焙燒物料中，第二階段冷凝溫度為180 °C，用以冷凝氯化鉭(TaCl5),反應剩余的氯氣體用堿溶液進行回收，整個焙燒時間為5小時，生成的氯化鉭在180 1:下被冷凝成固體，得到的氯化鉭固體再經(jīng)過精餾，得到高純度的氯化鉭，再經(jīng)過鋁熱還原法得到高純度的鉭粉；
5.回收銀:焙燒后不反應渣用溫度為751:的純水進行洗滌，濾渣與純水的固液質(zhì)量比為1:2，濾液用以回收氯鹽，濾渣按照固液質(zhì)量比1:1加入質(zhì)量百分數(shù)為12 %的氨水，在30 °C下反應1.5小時，過 濾得到的銀氨溶液加入還原劑乙二醇還原得到銀粉。
權利要求
1.一種廢舊鉭電容器中回收鉭、銀、錳的方法，其特征在于:包括如下的步驟: 1)破碎:將廢舊鉭電容器進行機械破碎，破碎后物料的平均粒徑在0.Γ0.01 mm之間，破壞了鉭電容器的樹脂外殼，同時使金屬與非金屬完全解離； 2)金屬與非金屬的分離:將粉碎后的物料中的金屬和非金屬進行分離，獲得金屬物料； 3)浸出錳:將分離后的金屬物料按照固液質(zhì)量比1:2飛的比例加入純水和酸，使得溶液中的H+濃度在0.5^1.5 mol/L之間，同時加入還原劑，還原劑的質(zhì)量為物料質(zhì)量的0.5^1.5倍，在6(T99 °C下反應廣3小時，反應液過濾得到含錳溶液，經(jīng)過萃取得到純凈的含錳溶液，濃縮結晶得到錳鹽； 4)回收鉭:反應液過濾后的濾渣與炭黑和氯鹽混合在一起，質(zhì)量比為1:2 3:4飛，在氯化器中70(Γ800 1:的溫度條件下進行焙燒，氯鹽在此溫度下變成熔融體，同時在熔融體中通入氯氣鼓泡，氯氣的流 量為2(Tl00 L/min，反應生成氯化鉭，同時在氯化器的上部裝有冷凝系統(tǒng)，用于冷凝氯化鉭，反應剩余的氯氣體用堿溶液進行回收，整個焙燒時間為4飛小時，生成的氯化鉭在14(Γ200 1:下被冷凝成固體，得到的氯化鉭固體再經(jīng)過精餾，得到高純度的氯化鉭，再經(jīng)過鋁熱還原法或者真空碳還原法得到高純度的鉭粉； 5)回收銀:焙燒后的不反應渣用溫度為60、91:的純水進行洗滌，濾渣與純水的固液質(zhì)量比為1:廣3，濾液用以回收氯鹽，濾渣按照固液質(zhì)量比1:0.5^2加入質(zhì)量百分數(shù)為1(Γ13 %的氨水，在2(T50 °C下反應f 2小時，過濾得到的銀氨溶液加入還原劑還原得到銀粉。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于:在步驟I)中，將廢舊鉭電容器進行機械破碎的方法包括球磨機或者顎式破碎機的方法。
3.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于:步驟2)中，將金屬物料與非金屬物料分離的方法包括磁選、靜電分選或水力旋流分選。
4.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于:步驟3)中，所述的酸包括硫酸、鹽酸或硝酸。
5.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于:步驟3)中，所述的還原劑包括亞硫酸鹽、二氧化硫或硫化氫。
6.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于:步驟4)中，冷凝分為兩個階段，第一階段冷凝溫度35(T500 °C，用以冷凝揮發(fā)出來的氯鹽和氯化銀返回焙燒物料中，第二階段冷凝溫度為14(T200 °C，用以冷凝氯化鉭。
7.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于:步驟5)中，所述的還原劑包括水合肼、硼氫化鈉或乙二醇。
全文摘要
本發(fā)明申請?zhí)峁┮环N能夠?qū)︺g電容器中多種金屬進行綜合回收的方法，所述的方法先將廢舊鉭電容器進行機械破碎，然后對金屬與非金屬進行分離，獲得金屬物料，再將金屬物料進行還原酸浸，過濾得到的含錳溶液經(jīng)萃取除雜得到錳鹽；還原酸浸過濾后的濾渣與炭黑和氯鹽混合在一起，在氯化器中進行高溫焙燒，反應生成氯化鉭，同時在氯化器的上部裝有冷凝系統(tǒng)，用于冷凝回收氯化鉭，得到的氯化鉭固體再經(jīng)過精餾，得到高純度的氯化鉭，再經(jīng)過還原得到高純度的鉭粉，焙燒后的不反應渣用熱水洗滌然后加入氨水，過濾得到的銀氨溶液加入還原劑還原得到銀粉。所述的方法工藝步驟簡單實用，有助于資源回收和環(huán)境保護。
文檔編號C22B34/24GK103194604SQ20121000309
公開日2013年7月10日 申請日期2012年1月6日 優(yōu)先權日2012年1月6日
發(fā)明者王勤, 曾念, 譚翠麗, 陳艷紅 申請人:深圳市格林美高新技術股份有限公司