鎳氫廢電池正負(fù)極混合材料的浸出方法
【專利摘要】本發(fā)明介紹的鎳氫廢電池正負(fù)極混合材料的浸出方法是將從鎳氫廢電池中分離出的并經(jīng)焙燒預(yù)處理得到的正負(fù)極混合材料和不含苯環(huán)類物質(zhì)的高濃度有機(jī)廢水加入耐壓、耐硫酸和硝酸腐蝕的反應(yīng)釜中，加入硫酸和硝酸的混合溶液，并在密閉條件下進(jìn)行攪拌浸出。
【專利說(shuō)明】鎳氫廢電池正負(fù)極混合材料的浸出方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鎳氫廢電池正負(fù)極混合材料的一種浸出方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鎳氫電池是一類廣泛使用的電池，該電池使用報(bào)廢后將產(chǎn)生大量廢電池。由于這類電池含有大量重金屬,若棄入環(huán)境，將對(duì)環(huán)境產(chǎn)生很大的直接和潛在危害。鎳氫廢電池正負(fù)極混合材料主要含鎳、鈷和稀土，三者的總含量高達(dá)75~97%，很具回收價(jià)值。目前從鎳氫廢電池正負(fù)極混合材料中回收鎳、鈷和稀土的工藝主要有火法工藝和濕法工藝?；鸱üに嚨玫降漠a(chǎn)品為合金材料，很難獲得較純的鎳、鈷和稀土。濕法工藝比較容易得到較純的鎳、鈷和稀土。浸出是濕法工藝中必不可少的一個(gè)過(guò)程。目前鎳氫廢電池正負(fù)極混合材料的浸出方法主要有鹽酸浸出法、硫酸浸出法、硝酸浸出法和混酸(硫酸加硝酸)浸出法。鹽酸浸出法的設(shè)備腐蝕大，酸霧產(chǎn)生量大而污染環(huán)境。硫酸浸出法消耗較昂貴的還原劑(如雙氧水等)，而且浸出速度較慢，酸耗高。硝酸浸出法的硝酸消耗量大，而且會(huì)產(chǎn)生大量氮氧化物，污染環(huán)境。所有的濕法工藝都存在如何經(jīng)濟(jì)地提高浸出速度、提高金屬浸出率、降低酸耗和其它輔料消耗的問(wèn)題。雖然硝酸加工業(yè)純氧浸出法和混酸加工業(yè)純氧浸出法較好地解決了上述問(wèn)題，但浸出設(shè)備較復(fù)雜，而且廢電池浸出所需工業(yè)純氧量不大，廢電池處理企業(yè)就地生產(chǎn)工業(yè)純氧自用不經(jīng)濟(jì)，工業(yè)純氧的儲(chǔ)存、運(yùn)輸和使用比較麻煩。開(kāi)發(fā)設(shè)備腐蝕小、浸出速度快、浸出率高、酸耗和其它輔料消耗低、使用方便、基本無(wú)環(huán)境污染的鎳氫廢電池正負(fù)極混合材料的浸出方法具有較大實(shí)用價(jià)值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)目前鎳氫廢電池正負(fù)極混合材料浸出的問(wèn)題，本發(fā)明的目的是尋找一種金屬浸出率高，使用方便，不用昂貴還原劑，基本無(wú)氮氧化物污染的鎳氫廢電池正負(fù)極混合材料的浸出方法，其特征在于將從鎳氫廢電池中分離出的并經(jīng)焙燒預(yù)處理得到的正負(fù)極混合材料和不含苯環(huán)類物質(zhì)的高濃`度有機(jī)廢水加入耐壓、耐硫酸和硝酸腐蝕的反應(yīng)釜中，加入硫酸和硝酸的混合溶液，并在密閉條件下進(jìn)行攪拌浸出。浸出結(jié)束后進(jìn)行液固分離，得到所需浸出溶液。反應(yīng)溫度為50°C~80°C，浸出的硫酸初始濃度為lmol/L~4mol/L，硝酸的初始濃度為5g/L~10g/L。用于浸出的高濃度有機(jī)廢水中的C0D&濃度> 30000mg/L。浸出時(shí)間為2h~4h,浸出過(guò)程進(jìn)行攪拌,攪拌速度為30r/min~120r/min。硫酸加入量為加入反應(yīng)容器的正負(fù)極混合材料中全部金屬浸出的硫酸理論消耗量的110%~140%。C0D&的加入量為正負(fù)極混合材料中鎳、鈷總質(zhì)量的17%~22%，高濃度有機(jī)廢水的加入量按此計(jì)算加入。
[0004]本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:在密閉并有高濃度有機(jī)廢水和硝酸存在的條件下，硫酸浸出經(jīng)焙燒預(yù)處理后的鎳氫廢電池正負(fù)極混合材料(材料中的鎳、鈷和稀土呈氧化物形態(tài))時(shí)，浸出過(guò)程中Ni2O3和Co2O3的氧化還原反應(yīng)可用下面通式表示:
3 (C-HxOy)m + 4mHN03 = 4mN0 + 3mC02 + ζΗ20
【權(quán)利要求】
1.一種鎳氫廢電池正負(fù)極混合材料的浸出方法，其特征是將從鎳氫廢電池中分離出的并經(jīng)焙燒預(yù)處理得到的正負(fù)極混合材料和不含苯環(huán)類物質(zhì)的高濃度有機(jī)廢水加入耐壓、耐硫酸和硝酸腐蝕的反應(yīng)釜中，加入硫酸和硝酸的混合溶液，并在密閉條件下進(jìn)行攪拌浸出，浸出結(jié)束后進(jìn)行液固分離，得到所需浸出溶液，反應(yīng)溫度為50°c~80°C，浸出的硫酸初始濃度為lmol/L~4mol/L，硝酸的初始濃度為5g/L~10g/L，用于浸出的高濃度有機(jī)廢水中的C0D&濃度> 30000mg/L，浸出時(shí)間為2h~4h，浸出過(guò)程進(jìn)行攪拌，攪拌速度為30r/min~120r/min,硫酸加入量為加入反應(yīng)容器的正負(fù)極混合材料中全部金屬浸出的硫酸理論消耗量的110%~140%，CODcr的加入量為正負(fù)極混合材料中鎳、鈷總質(zhì)量的17%~22%，高濃度有機(jī)廢水的加入量 按此計(jì)算加入。
【文檔編號(hào)】C22B23/00GK103757324SQ201310736516
【公開(kāi)日】2014年4月30日 申請(qǐng)日期:2013年12月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月29日
【發(fā)明者】龍炳清, 萬(wàn)旭, 陳俊 申請(qǐng)人:四川師范大學(xué)