[發明專利]一種從廢舊鎳氫電池中回收金屬的方法

有效

• 申請號: 201110173754.3
• 申請日: 2011-06-25
• 公開（公告）號: CN102251118A
• 公開（公告）日: 2011-11-23
• 發明（設計）人: 王常春;郭靖洪;姜波;沈欣
• 申請（專利權）人: 鞍山鑫普新材料有限公司
• 主分類號: C22B7/00
• 分類號: C22B7/00;H01M10/54
• 代理公司: 鞍山嘉訊科技專利事務所 21224
• 代理人: 張群

技術領域

本發明涉及一種從廢舊鎳氫電池中回收金屬的方法。

背景技術

隨著科技的不斷進步，人類對能源的需求越來越多，造成環境污染日趨嚴重，石油、煤炭等一次能源日趨緊缺。對人類的生存環境造成了嚴重的影響，新能源的開發和利用是解決上述問題的最佳途徑。Ni-MH電池是一種綠色環保的新型能源，具有放電容量高、循環壽命長、可大電流放電等優點，目前已廣泛地應用在工業和家庭的各個領域，電動車、混合電動汽車、電動自行車、電動工具等的使用極大地促進了Ni-MH電池的應用。

廢舊鎳氫電池中含有鎳、鈷、錳、鐵、稀土等多種很有價值的金屬元素，如果隨意丟棄不僅會造成資源的嚴重浪費，也會給環境造成污染。對廢舊鎳氫電池進行回收處理，提取其中的金屬，加以循環利用，是最理想的可持續發展方向。鎳氫電池都是由氫氧化鎳正極、儲氫合金負極、隔膜紙、電解液、正負極集流體、安全閥、密封圈、頂蓋、外殼等組成，其中有合金、金屬氧化物、金屬氫氧化物、有機物、堿溶液等各種性質完全不同的物質組成。因此，廢舊鎳氫電池的處理是一個極其復雜的過程，如果技術水平達不到處理要求，往往會在處理過程中造成更大的環境污染。因此，迫其需要開發一種簡單高效、安全環保的廢舊電池處理工藝，在回收貴重金屬的同時，避免環境污染，最終實現資源循環利用的可持續發展。

發明內容

本發明的目的是提供一種從廢舊鎳氫電池中回收金屬的方法，設備工藝簡單、無煙塵污染，實現貴重金屬資源的循環利用。

為解決上述技術問題，本發明的技術方案是：

一種從廢舊鎳氫電池中回收金屬的方法，包括放電處理、破碎、篩分、篩上物磁選分離、熱處理和熔煉工序，先將回收的鎳氫電池放入盛有電解液的槽中，使電池中的殘余電量充分放凈，用密封破碎機將廢舊電池破碎，破碎尺寸要求小于50mm，用1-20mm的篩子將上述破碎后的物質進行篩分，篩下物為以負極和正極為主的較細顆粒，主要成分以合金、金屬氧化物、金屬氫氧化物為主，篩上物為以隔膜有機物和鋼殼為主的較大片狀物，對篩上物進行磁選分離，使鋼殼與隔膜有機物分離，然后分別將鋼殼和篩下物放入熱處理爐中進行真空熱處理，目的是脫除水分，并使金屬氫氧化物轉變為氧化物，然后分別對熱處理后的篩下物和鋼殼進行熔煉：

A、所述熱處理后的篩下物熔煉的具體操作步驟如下：

1)將熱處理后的篩下物、熔劑、還原劑焦炭放入真空熔煉爐坩堝中，其各組合物按重量百分比為：熱處理后的篩下物50～97％、熔劑3～30％、焦炭0～20％，三種組合物之和為100％；

所述熔劑為CaO或CaO與MgO、SiO₂、Al₂O₃及B₂O₃中的一種或一種以上組合，其中各組分按重量百分比計算，CaO≥50％、MgO≤20％、SiO₂≤20％、Al₂O₃≤10％、B₂O₃≤10％；

所述坩堝為石墨坩堝、鎢坩堝、氮化硼坩堝中的一種；

2)將真空熔煉爐抽真空，真空度＜0.5Pa，向真空熔煉爐內充入惰性氣體，控制充氣壓力為-0.09MPa～-0.03Mpa；

3)真空熔煉爐加熱至1800～2800℃，直至物料全部熔化；

4)將完全熔化的物料，倒入澆鑄包中；

5)待冷卻至物料溫度小于200℃后，取出澆鑄包，撥除上面的爐渣，即可得到鎳基合金；

B、所述熱處理后的鋼殼熔煉的具體操作步驟如下：

1)將熱處理后的鋼殼放入真空熔煉爐坩堝中，所述坩堝為剛玉坩堝、氧化鎂坩堝、氧化釔坩堝、氧化鋯坩堝、石墨坩堝中的一種；

2)將真空熔煉爐抽真空，真空度小于0.5Pa，向真空熔煉爐內充入惰性氣體，控制充氣壓力為-0.097MPa～-0.05MPa；

3)真空熔煉爐加熱至1500～2500℃，直至物料全部熔化；

4)將完全熔化的物料，倒入水冷的澆鑄模中；

5)待冷卻至物料溫度小于100℃后，取出澆鑄模中的合金，即可得到鐵鎳合金。

所述真空熔煉爐為感應熔煉爐、電弧爐或微波加熱爐。

所述惰性氣體為氮氣、氬氣、氦氣、二氧化碳中的一種或一種以上。

所述磁選分離設備為永磁磁選機、電磁磁選機或磁滾筒，磁場強度為1000-10000Gs。