[發明專利]一種由廢舊干電池回收高純度二氧化錳的方法及用途

有效

• 申請號: 201610445907.8
• 申請日: 2016-06-21
• 公開（公告）號: CN106241880B
• 公開（公告）日: 2018-04-06
• 發明（設計）人: 陳金慶;呂宏凌;牛曉輝;韓墨
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: C01G45/02
• 分類號: C01G45/02;C02F1/72;B01J23/34;C02F101/34
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種由廢舊鋅錳或堿性錳干電池提取高純二氧化錳方法，其特征包含以下步驟：

步驟1：電池破碎篩分

將廢舊干電池采用咬磨機粉碎研磨，經5目振動篩分揀出塑料外皮，鋅片、碳棒、塑料帽、密封圈、銅帽，剩余固體再研磨后經50目振動篩篩分出含錳的黑色細粉；

步驟2：分級溶解除雜：

依據相似相容原理，分級去除步驟1黑色細粉中雜質組分，具體流程依次如下：

1）．水洗，將步驟1中的黑色粉末加水攪拌，溶解分離出可溶性鋅鹽、銨鹽和汞鹽，并浮選分離密封油脂和碳粉，過濾得黑色濾渣；

2）．醇洗：將水洗后的濾渣用乙醇溶劑反復洗滌三次，溶解分離有機雜質、蠟、油脂及糊狀物，再過濾出濾渣，濾液經蒸餾回收乙醇循環利用；

3）．堿洗：將醇洗所得濾渣置于摩爾濃度0.1-5.0M氫氧化鈉溶液，室溫攪拌10 min以上，升溫至20-100 ℃繼續攪拌10 min以上，除去密封油脂，過濾出濾渣，濾液反復使用；

4）．酸洗：將上述堿洗濾渣溶于摩爾濃度0.1-5.0M硫酸溶液，室溫攪拌30min以上，升溫至20-100 ℃，攪拌10 min以上，溶解除去堿性鋅鹽和鐵鹽，過濾出濾渣，濾液反復使用；

5）．中性水洗：將上述酸洗濾渣用水清洗至pH達6.5~7.5，過濾出黑色固體，作為后續低溫焙燒步驟的原料，該固體主要含MnO₂、碳粉、乙炔黑和有機雜質；

步驟3：低溫富氧焙燒

將經步驟2除雜后的黑色固體與強氧化性添加劑混合，加入少量的水，水與混合物質量比為0~20，或者直接使用強氧化劑溶液，置于密閉條件下恒溫加熱0.5h-10h后冷卻至室溫，用蒸餾水清洗至水的電導率不變，過濾出黑色粉末，烘干。

2.根據如權利要求1所述的一種由廢舊鋅錳或堿性錳干電池提取高純二氧化錳的方法，分離提純二氧化錳的純度達到94.6~99.2 wt%，此二氧化錳可作為催化劑直接應用于催化降解石油化工的苯酚廢水。

3.根據如權利要求1所述的一種由廢舊鋅錳或堿性錳干電池提取高純二氧化錳的方法，其特征是：所述溶解除雜工序中包含醇洗步驟，所用醇溶劑包括：苯、甲苯、二甲苯、苯酚；戊烷、己烷、辛烷；環己烷；氯苯、二氯苯、二氯甲烷、四氯化碳；甲醇、乙醇、異丙醇；乙醚、環氧丙烷；醋酸甲酯、醋酸乙酯、醋酸丙酯；丙酮、甲基丁酮、甲基異丁酮；乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、乙二醇單丁醚、乙腈、吡啶中的一種或者多種。

4.根據如權利要求3所述的一種由廢舊鋅錳或堿性錳干電池提取高純二氧化錳的方法，其特征是，所述醇溶劑為乙醇-水或異丙醇-水溶液，其濃度范圍為0.1-100 vol%。

5.根據如權利要求1所述的一種由廢舊鋅錳或堿性錳干電池提取高純二氧化錳的方法，其特征是：低溫富氧焙燒中采用的強氧化性添加劑包括：高錳酸鹽、錳酸鹽、高氯酸鹽、氯酸鹽、可溶性的重鉻酸鹽、可溶性的鉻酸鹽，臭氧，堿金屬過氧化物，堿土金屬過氧化物，濃硝酸，濃硫酸中的一種或者兩種。

6.根據如權利要求1所述的一種由廢舊鋅錳或堿性錳干電池提取高純二氧化錳的方法，其特征是：所述低溫焙燒中采用的強氧化性添加劑中，黑色粉末與強氧化性添加劑質量比為0.01~5.0。

7.根據如權利要求1所述的一種由廢舊鋅錳或堿性錳干電池提取高純二氧化錳的方法，其特征是：所述焙燒為密閉低溫富氧焙燒，焙燒溫度為10~500 ℃，焙燒時間為1.0~600 min。