[發明專利]廢舊鎳氫電池中金屬元素回收方法

有效

• 申請號: 201110304896.9
• 申請日: 2011-09-30
• 公開（公告）號: CN103031441A
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發明（設計）人: 王勤;吳光源;陳艷紅;譚翠麗;石玉潔;郭苗苗
• 申請（專利權）人: 武漢格林美資源循環有限公司
• 主分類號: C22B7/00
• 分類號: C22B7/00;C22B1/00;C22B3/04;C22B59/00;C22B19/00;C22B21/00;C22B47/00;C22B23/00
• 代理公司: 深圳中一專利商標事務所 44237
• 代理人: 張全文

技術領域

本發明屬于電池回收技術領域，尤其涉及一種廢舊鎳氫電池中金屬元素回收方法。

背景技術

鎳氫電池廣泛應用于電動工具、便攜式電腦、移動通訊等領域，每年鎳氫電池將消耗混合稀土金屬近萬噸，金屬鎳2萬多噸，金屬鈷近四千噸，以及大量的錳、鋁等金屬。建立鎳氫電池回收體系，將有利于保護環境和充分利用有價金屬資源。

鎳氫電池的組成：1.鎳氫電池正極活性物質為氫氧化鎳(稱氧化鎳電極)，2.負極活性物質為金屬氫化物，也稱貯氫合金(電極稱貯氫電極)，3.電解液為6N的氫氧化鉀溶液。對于鎳氫電池的回收處理，主要包括火法處理、濕法處理、二次再生處理。但是，目前的回收方法金屬回收率低，不能實現金屬元素的分離，回收過程中產生新的污染物。

發明內容

有鑒于此，本發明實施例提供一種廢舊鎳氫電池中金屬元素回收方法，解決現有技術中金屬回收率低，不能實現全部金屬元素的綜合利用，回收過程中產生新的污染物的技術問題。

本發明是這樣實現的，

一種廢舊鎳氫電池中金屬元素回收方法

將廢舊鎳氫電池粉和還原劑按質量比1∶0.2-0.5混合，在溫度為400-700℃條件下焙燒2-4小時，得到第一混合物；

確定第一混合物中稀土元素總摩爾量；

按第一混合物中稀土元素總摩爾量與鋅離子摩爾量之比為1∶1.5-2將第一混合物加入鋅鹽溶液中，反應后過濾，收集第一濾液和第一濾渣，將第一濾液萃取，回收鑭、鈰、鐠和釹；

將第一濾渣加入至酸溶液中，加入氧化劑，在溫度為50-99℃條件下反應2-4小時，加入高錳酸鉀，在溫度為50-99℃條件下反應0.5-3小時，過濾收集第二濾液，收集第二濾渣回收二氧化錳；

向第二濾液中加入萃取劑，回收鎳和鈷。

本發明實施例廢舊鎳氫電池粉中金屬元素回收方法，能夠將廢舊電池中的金屬元素全部都回收利用，回收率高，而且實現回收金屬之間的分離，同時，在回收過程中不產生污染環境的物質，對環境友好，所使用的原料來源廣泛，成本低廉，具有較高的生產效益，非常適用于工業化生產。

附圖說明

圖1是本發明實施例提供的廢舊鎳氫電池中金屬元素回收方法流程圖。

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。

請參閱圖1，圖1顯示本發明實施例廢舊鎳氫電池中金屬元素回收方法流程圖，包括如下步驟：

步驟S01，還原焙燒

將廢舊鎳氫電池粉和還原劑按質量比1∶0.2-0.5混合，在溫度為400-700℃條件下焙燒2-4小時，得到第一混合物；

步驟S02，確定第一混合物中稀土元素總摩爾量；

步驟S03，回收稀土元素

按第一混合物中稀土元素總摩爾量與鋅離子摩爾量之比為1∶1.5-2將第一混合物加入鋅鹽溶液中，反應后過濾，收集第一濾液和第一濾渣，將第一濾液萃取，回收鑭、鈰、鐠和釹；

步驟S04，回收錳

將第一濾渣加入至酸溶液中，加入氧化劑，在溫度為50-99℃條件下反應2-4小時，加入高錳酸鉀，在溫度為50-99℃條件下反應0.5-3小時，過濾收集第二濾液，收集第二濾渣回收二氧化錳；

步驟S05，回收鎳和鈷

向第二濾液中加入萃取劑，回收鎳和鈷。

具體地，本發明實施例中廢舊鎳氫電池粉包括鑭、鈰、鐠和釹等稀土元素、鎳、鈷、鋁等其他金屬元素。

具體地，步驟S01之前，還包括將廢舊鎳氫電池粉進行熱水洗滌步驟，具體為：

將廢舊鎳氫電池粉放入至60℃以上的水中，攪拌1小時以上，例如1-2小時，過濾收集濾渣和濾液；廢舊鎳氫電池粉經過洗滌后，其中所包含的氫氧化鉀溶于水中，再經過過濾，使得氫氧化鉀被除去，減少了設備的腐蝕；另一方面，將濾液收集后，可以將氫氧化鉀回收利用；

具體地，步驟S01中，該廢舊鎳氫電池粉和還原劑的質量比為1∶0.2-0.5，優選為1∶0.3-0.4，該還原劑在步驟S01中，起到還原劑的作用，該還原劑選自碳粉、氫氣、一氧化碳等，如果使用碳粉，則直接將廢舊鎳電池粉和碳粉混合，如果選用氣態還原劑，則向反應器中通入還原性氣體。廢舊鎳氫電池粉和還原劑進行還原反應，反應溫度為400-700℃，時間為2-4小時；反應完成后，得到第一混合物。