[發明專利]用廢舊干電池回收鋅錳并直接制備工業用脫硫劑的方法

無效

• 申請號: 200910025818.8
• 申請日: 2009-03-10
• 公開（公告）號: CN101532088A
• 公開（公告）日: 2009-09-16
• 發明（設計）人: 沈凱;白志平;葉飛
• 申請（專利權）人: 南京強實精細化工技術有限公司;南京大學
• 主分類號: C22B7/00
• 分類號: C22B7/00;C22B3/08;B01D53/50
• 代理公司: 南京知識律師事務所
• 代理人: 黃嘉棟

技術領域

本發明涉及鋅錳干電池的資源回收利用，具體的說，涉及利用廢舊鋅錳電池回收的鋅錳鐵制備工業用脫硫劑的方法。

背景技術

鋅、錳干電池為一次性電源，負極為鋅，正極碳包的主要組成為：碳棒、二氧化錳、碳粉、乙炔黑、氯化銨、氯化鋅、電糊及鐵殼等。廢電池的回收利用是世界性課題，迄今，還沒有一種得到普遍接受的經濟有效型的綜合利用工藝用于廢鋅錳電池的回收。電池是與普通人密切相關的必需品，在人們的生活中起著很大的作用，以電池為能源的產品也非常多，但是電池廣泛的使用一方面帶動了電池工業的發展，也造成了資源的消耗；另一方面，由于電池的使用基本上是一次性，回收率非常低，廢電池造成環境嚴重污染，我國是世界上鋅錳電池產銷第一大國，1988年產量只有50億只，1994年100億只，2003年150億只，2006年190億只，占世界產量的一半，國內銷售量110～120億只。每年以100億只電池計算，全年消耗15.6萬噸鋅，22.6萬噸二氧化錳，2.8噸銅，2.7萬噸氯化鋅，7.9萬噸氯化銨，4.3萬噸碳棒等資源，國際上目前在廢鋅錳電池處理問題上還沒有比較理想的解決辦法，而現有回收處理技術主要分為三大類：干法、濕法和干濕法。

干法又稱煙法或火法，是利用各種金屬或金屬化合物的熔、沸點與蒸氣壓的不同，在不同溫度下被分離提取，達到資源回收的目的。本法一次性投資較大，能耗高。

濕法是利用酸對廢電池進行浸取，反應生成可溶性鹽，然后用電解法分別提取出鋅、錳等金屬。本法工藝上要分離幾次.工藝處理困難。

干濕法是將干法、濕法的優點結合起來使用，效果較好，但工序復雜成本高。

目前國內外報道的各種回收方法，如：席國喜等人的《廢舊堿性電池共沉淀制備錳鋅鐵氧體的研究》(參見：人工晶體學報，第35卷第2期，2006年4月)，崔培英等人的《利用廢舊電池制備鋅錳復合微肥的研究》(參見：化學世界第1期P53)，程建良等人《廢電池回收制備錳鋅鐵氧體》(參見：中國錳業第22卷第1期2004年2月)，趙東江等人的《廢舊鋅錳電池回收利用的研究》(參見：應用化工第34卷第10期2005年10月)等，由于成本高，經濟上不可行或技術缺陷等原因，還沒有一種真正適合產業化的廢鋅錳電池回收技術。要降低成本，充分利用廢鋅錳電池中的資源，避免困難的化學分離工序，并最終制得附加值較高的產品，是廢鋅錳電池回收利用技術發展的趨勢。

發明內容

本發明是以廢電池回收料作為基料，其特點是利用電池自身屬性，耦合獨特的化學反應，只需一次性浸取，金屬資源100％再生，即可獲得獨特的混合物產品，同時開發出一種可廣泛應用于大、中、小型合成氨裝置，合成甲醇裝置，有機合成裝置原料氣的凈化工藝中需求量較大的轉化吸收型鋅錳鐵系脫硫劑(暫定為QS型脫硫劑)，經QS型脫硫劑處理后的各種原料氣(油)含硫量可降至0.1ppm以下。本發明簡化了處理工藝過程，最終達到減少污染、回收利用的目的。其獨特性之處是將回收處置技術及成本與應用產品開發融為一體，具有很強的可操作性。

本發明的技術方案如下：

一種用廢舊干電池回收鋅錳并直接制備工業用脫硫劑的方法，它包括如下步驟：

一、金屬的回收

步驟1.酸溶解：將破碎的鋅錳干電池用濃度為2～6M的稀硫酸，固液比1∶4-1∶8(V/V)2-6小時后，加熱至70-90℃，攪拌反應3-6小時，使酸浸反應進行完全，停止加熱和攪拌。

步驟2.過濾：過濾除去不溶物，

步驟3.中和：濾液用質量百分濃度為10-30％的碳酸鈉溶液或2-3mol/L的氫氧化鈉溶液或2-3mol/L的碳酸氫銨溶液中和，產生沉淀，

步驟4.焙燒：過濾出沉淀，沉淀經烘干后在150～450℃焙燒，得到金屬氧化物的混合物，

二、脫硫劑的制備

步驟5.配料：按下列配方質量百分數稱重取料，放入混合槽進行配料混合，以使盡量均勻：

步驟4制得的金屬氧化物的混合物??78-97％，

羥甲基纖維素???????????????????1.0-20％，

425水泥????????????????????????0-15％，

凹凸棒土???????????????????????0-15％，

步驟6.捏合：加適量水進行捏合，

步驟7.擠條成型：在擠條機上進行擠條，

步驟8.干燥：將成型的條在95～110℃下干燥18～20小時，含水量從約40％降至5％，