[發(fā)明專利]一種廢舊鎳鎘電池回收鎘的方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910089687.X
• 申請(qǐng)日: 2009-07-28
• 公開（公告）號(hào): CN101613804A
• 公開（公告）日: 2009-12-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 潘德安;張深根;田建軍;李彬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京科技大學(xué)
• 主分類號(hào): C22B7/00
• 分類號(hào): C22B7/00;C22B17/00;C22B1/02;C22B3/14
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于廢舊鎳鎘電池回收處理，特別涉及回收廢舊鎳鎘電池中鎘的方法。

背景技術(shù)

鎳鎘電池的使用壽命一般約為3～5年，目前國內(nèi)每年產(chǎn)生的廢舊鎳鎘電池約2億只，且以3％～5％的速度增長(zhǎng)，已累計(jì)達(dá)到萬噸需要處理。

鎳鎘電池中因含有鎘、鎳和鈷等物質(zhì)，如將之填埋或焚燒處理，很容易造成環(huán)境污染并對(duì)生物構(gòu)成危害，不利于社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。同時(shí)，從資源綜合利用的角度考慮，鎘鎳電池中因含有大量的有價(jià)值金屬元素(鎳含量一般為27％～31％，鎘含量為13％～21％)，如能進(jìn)行再生利用，不但節(jié)約了有限的資源，而且也可避免環(huán)境污染。

目前，國內(nèi)外主要采用火法和濕法兩種處理方式回收廢舊鎳鎘電池中的鎳和鎘。其中火法工藝主要是將廢舊鎳鎘電池中的鎳鎘等元素還原成單質(zhì)后利用各種金屬熔點(diǎn)的沸點(diǎn)的差距，通過高溫將部分組分分離，從而獲得金屬或者合金。其代表性工藝有瑞典Saft?Nife和法國SNAM、SAVAM，以及日本公開專利JP0412834、JP04371534、和JP05247553，中國公開專利CN1063314、CN1357938和CN101220412，歐洲公開專利EU608098?；鸱üに嚧嬖谀芰肯拇蟆U渣和廢氣等缺點(diǎn)。濕法工藝是將廢舊鎳鎘電池預(yù)處理后進(jìn)行酸浸、堿浸等讓有回收價(jià)值的金屬以離子的形式進(jìn)入溶液再采用化學(xué)沉淀、電解沉積、有機(jī)溶劑萃取、置換法的一種或者兩種分離方法來將鎳鎘分離出來的化學(xué)方法(中國公開專利CN1949584和CN101407341)。對(duì)于濕法工藝的浸出階段，大多數(shù)采用硫酸浸出，少數(shù)采用氨水提出，個(gè)別采用鹽酸浸出，而實(shí)驗(yàn)條件下亦有采用有機(jī)溶劑選擇浸出的。硫酸和鹽酸浸出雖然成本低，但大量的鐵參加反應(yīng)，浸出劑消耗太，且較難回收。有機(jī)溶劑選擇浸出則存在成本高，廢液處理困難和二次污染問題。采用氨水浸出，鐵不參加反應(yīng)，浸出劑易于回收，可循環(huán)利用，無二次污染(孔祥華等《電池》2001，31(2)：97～99)。浮選法是一種廢水處理新技術(shù)，它在廢水處理領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。向含鎘廢水中加入硫化鈉，將鎘轉(zhuǎn)化為硫化鎘沉淀，然后加入捕捉劑十二烷胺醋酸酯，采用氣泡上浮方法分離，對(duì)含鎘為5mg/L的廢水能夠達(dá)到99％的去除率。由于傳統(tǒng)酸溶濕法工藝處理的廢舊鎳鎘電池中含有鎳、鎘、鐵和鈷等離子，利用浮選法很難徹底分離鎳、鎘離子，因此沒有得到廣泛的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的主要解決廢舊鎳鎘電池中鎘元素有效地回收，提出低溫火法氧化-氨浸浮選工藝回收廢舊鎳鎘電池中的鎘，不僅能夠保證有效回收鎘有價(jià)金屬，而且處理工藝流程短、設(shè)備簡(jiǎn)單、不造成二次污染。

本發(fā)明所述的一種廢舊鎳鎘電池回收鎘的方法如下：

將廢舊鎳鎘電池經(jīng)破碎、水洗后，放入馬弗爐中進(jìn)行焙燒；焙燒完以后用80目篩子進(jìn)行篩分，去除鐵殼和集流網(wǎng)；篩下物質(zhì)在浸液中進(jìn)行氨浸，浸液∶篩下物質(zhì)(質(zhì)量比)＝10∶1～20∶1，浸出時(shí)間為0.5～2小時(shí)；氨浸以后向浸出液中加入1％的丁基黃藥溶液和2號(hào)浮選油(松醇油)，充分?jǐn)嚢瑁徛尤肓蚧c溶液，進(jìn)行浮選，直到溶液中不產(chǎn)生橘黃色沉淀停止加入硫化鈉，在加入硫化鈉過程中不斷攪拌，表面浮起泡沫，利用刮板將泡沫刮出，即得到硫化鎘，直到不產(chǎn)生泡沫停止刮板；浮選后的漿體進(jìn)行壓濾，濾液返回氨浸工藝，濾渣集中處理回收有價(jià)金屬。

所述焙燒溫度為500～600℃，焙燒時(shí)間為2～3小時(shí)。

所述浸液中氨含量為10～15mol/L，氯化銨含量為2～5mol/L。

所述1％丁基黃藥加入量為每噸篩下物質(zhì)加入5000～50000g，2號(hào)浮選油加入量為每升浸液加入20～200mg。

所述加入硫化鈉溶液濃度為0.5～2mol/L。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，由于本發(fā)明采用了低溫火法氧化-氨浸浮選處理工藝，減少純化學(xué)方法分離鎳、鎘、鈷的難度，簡(jiǎn)化工藝流程，降低成本；不需要驅(qū)氨沉鎘工藝，改善工作環(huán)境；浮選后液壓濾得到的濾液返回氨浸工藝進(jìn)行循環(huán)浸出，達(dá)到無污染生產(chǎn)水平。鎘回收率能達(dá)到95％以上。

本發(fā)明具有工藝簡(jiǎn)單易行、所用原料和設(shè)備都比較常見且廉價(jià)、氨浸液循環(huán)使用和無污染、鎘回收率高等特點(diǎn)。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1