[發明專利]從電容型鎳氫電池負極材料中回收稀土的系統

有效

• 申請號: 201710554557.3
• 申請日: 2017-07-10
• 公開（公告）號: CN107217149B
• 公開（公告）日: 2018-10-16
• 發明（設計）人: 張亞莉;楚瑋;蔣志軍;李德剛
• 申請（專利權）人: 山東理工大學
• 主分類號: C22B7/00
• 分類號: C22B7/00;C22B59/00;H01M10/54
• 代理公司: 青島中天匯智知識產權代理有限公司 37241
• 代理人: 袁曉玲

1.一種從電容型鎳氫電池負極材料中回收稀土的系統，包括相連的負極材料溶出裝置、回收稀土裝置；其特征在于：

負極材料溶出裝置包括相連的氧化溶出反應器（23）、料漿過濾器（10）；所述氧化溶出反應器（23）設有負極材料入口（26）、次氯酸溶液入口（27）、硫酸溶液入口（1）、料漿出口（8）；所述料漿過濾器（10）設有料漿入口（9）、浸出液出口（11）、濾餅出口（22）；所述料漿出口（8）與所述料漿入口（9）相連；

回收稀土裝置包括相連的稀土溶出反應器（15）、稀土過濾器（18）；所述稀土溶出反應器（15）設有浸出液入口（12）、氫氧化鈉入口（13）、pH值控制器（21）、稀土反應液出口（16）；稀土過濾器（18）設有稀土反應液入口（17）、濾液出口（19）、稀土硫酸復鹽出口（20）；所述稀土反應液出口（16）與所述稀土反應液入口相連（17）；

所述浸出液出口（11）與所述浸出液入口（12）相連；

回收稀土的工藝包括以下步驟：

（1）將非對稱電容型鎳氫電池拆解得到負極材料，破碎后溶于次氯酸溶液，靜置，加入硫酸溶液，浸出，過濾，得到浸出液和濾餅；浸出溫度為10-30℃；

（2）向浸出液中加入固體氫氧化鈉，控制pH值，產生沉淀，過濾得到稀土硫酸復鹽和濾液。

2.根據權利要求1所述的從電容型鎳氫電池負極材料中回收稀土的系統，其特征在于：氧化溶出反應器（23）設有攪拌槳（4），攪拌槳（4）由攪拌轉速控制器（5）控制，氧化溶出反應器（23）還設有反應溫度控制器（6）和反應時間控制器（7）。

3.根據權利要求1所述的從電容型鎳氫電池負極材料中回收稀土的系統，其特征在于：負極材料入口（26）設有負極材料粒度控制器（25）、負極材料用量控制器（24）；次氯酸溶液入口（27）設有次氯酸溶液濃度控制器（28）、次氯酸溶液用量控制器（29）；硫酸溶液入口（1）設有硫酸溶液濃度控制器（2）、硫酸溶液用量控制器（3）。

4.根據權利要求1所述的從電容型鎳氫電池負極材料中回收稀土的系統，其特征在于：氫氧化鈉入口（13）設有氫氧化鈉用量控制器（14）。

5.根據權利要求1所述的從電容型鎳氫電池負極材料中回收稀土的系統，其特征在于：

步驟（1）中，以負極材料總質量計，負極材料含有鎳35-65wt.%，鈷1-7wt.%，稀土金屬9-15wt.%；以稀土總質量計，稀土金屬含有鑭58-67wt.%，鈰28-35wt.%，鐠0.8-1.5wt.%，鈧0.5-1wt.%；負極材料的破碎粒度≤200μm；

步驟（1）中，次氯酸溶液濃度為5-10wt.%，次氯酸溶液與負極材料的質量比為0.5-1.5:1；

步驟（1）中，靜置溫度為10-30℃，靜置時間為10-40min。

6.根據權利要求1所述的從電容型鎳氫電池負極材料中回收稀土的系統，其特征在于：

步驟（1）中，硫酸溶液的濃度為100-220g/L，硫酸溶液與負極材料的質量比為1-10:1；

步驟（1）中，浸出過程為常壓浸出，浸出時間為10-30min。

7.根據權利要求1所述的從電容型鎳氫電池負極材料中回收稀土的系統，其特征在于：步驟（1）中，濾餅的處理方式：利用硫酸溶液溶出濾餅，分離后得到鎳鈷溶出液和溶出渣；將鎳鈷溶出液加入固體氫氧化鈉，形成鈷型氫氧化鎳沉淀。

8.根據權利要求7所述的從電容型鎳氫電池負極材料中回收稀土的系統，其特征在于：

硫酸溶液的濃度為160-220g/L；所述的溶出溫度為70-100℃，溶出時間為30-180min。

9.根據權利要求1所述的從電容型鎳氫電池負極材料中回收稀土的系統，其特征在于：步驟（2）中，pH值<7；調整濾液中硫酸的濃度為100-220 g/L，再將濾液返回浸出工序循環利用。