废旧可充电池重金属回收的新工艺

Vol20,No.5Oct.2007第20卷5期2007年10月城市环境与城市生态URBANENVIRONMENT&URBANECOLOGY可充电池资源回收工艺研究较多,可以分为火法和湿法两大类。火法是利用了电池中各种金属升华温度的不同回收不同的金属,其缺点是温度高、炉子设备昂贵[1-3]。湿法是首先在550～600℃温度下焙烧固体物[4-6],使金属氧化,用不同的浸取液浸出金属,浸取液有硫酸、盐酸、氨水、醋酸等,而后用不同方法分离回收有价金属,分离方法有H2S沉淀法、电解沉积法、置换法、碳酸盐法和翠取法等。以往电池中贵重金属的回收研究多数是对镉镍电池、镍氢电池和锂离子单独进行的[7-18],考虑到现实生活中可充电池难以分别回收,因此有必要探讨一种混合处理各种电池回收重金属的新工艺。镉镍电池、镍氢电池和锂离子电池所含重金属主要是Fe、Ni、Cd、Co和少量其它稀有元素,另外还含有由有机物和无机物组成的电解质。为此本文研究了电池的预处理,有价金属的浸取和分离回收,并进行了成本分析。1电池的预处理电池预处理的具体工艺如图1:1.1消电收集到的可充电池来自于生产厂家,多是由于质量不合格而废弃。电池中往往是充满了电的,有时电压高达1.6～1.7V。为此首先将收集到的可充电池分批浸入水中,消去原电池中的电量,避免在下一步粉碎过程中电池放电而产生危险。1.2破碎目前普遍采用的前处理工艺为机械破碎加磁选,其目的是为了分离电池的铁制外壳和铁制极板。本研究考虑到Fe、Co、Ni均具有磁性,Fe与Co、Ni分离会有困难,所以仅采用粉碎,研制的粉碎机的粉碎粒度要求不大于5mm。将消电后的电池放入专门研制的粉碎机中粉碎,得到粒度不大于5mm的粉末状废物。在此要注意,镍氢电池中有可爆炸的氢气存在,废旧可充电池重金属回收的新工艺蔡凌,伉佩崧,卢志强(天津市环境科学研究院,天津300191)摘要:混合电池经消电后粉碎至不大于5mm的粉末在600℃下灼烧1h;得到的粉末用碳酸铵水溶液浸取,过滤使Ni、Cd、Co与Fe分离;用催化氧化方法,将含氨滤液中形成的Co(OH)3沉淀析出;用含LIX64N的煤油作萃取剂从上述滤液中分离出Ni,再通过逐出溶液中的NH3,得到CdCO3沉淀。每吨废电池得到的产品如下:1488.9kgNiSO4·6H2O,47.1kgCdCO3,236.6kgCoCl2·6H2O。回收处理1t电池的费用为22470元,但每吨有4.4万元的利润。关键词:可充电池;浸取;催化氧化;萃取;沉淀;资源化中图分类号:X705文献标识码:A文章编号(K)07088(原1002-1264)(2007)05-0027-05NewTechnologyofRecoveringValuableMetalsfromWasteRechargeableBatteriesCAILing,KANGPei-song,LUZhi-qiang(TianjinAcademeofEnvironmentScience,Tianjin300391,China)Abstract:Allbatteriesweredischargedfromelectricity,reducedthesizeto≤5mmandburnedthemfor1hourat600℃.Theobtainedinorganicpowderwasleachedby(NH3)2CO3solution,andthen,Co,NiandCdwereseparatedfromFebyfiltration.Co(OH)3wasprecipitatedoutfromtheNH3-containingfiltra-tionbycatalyticoxidation,NiwasseparatedoutfromCdbyextractionofLIX64NinkeroseneandCdCO3wassettledoutbydrivingNH3awayfromthesolution.1488.9kgofNiSO4·6H2O,47.1kgofCdCO3and236.6kgofCoCl2·6H2Ocouldbeobtainedfrom1tonofmixedrechargeablebatteries.Thecostforthisre-coverywasabout22.47thousandsyuan/tonandtheprofitwasabout44thousandsyuan/ton.Keywords:rechargeablebattery;leach;catalytic;oxidation;extraction;sedimentation收稿日期:2007-08-16图1电池预处理工艺27城市环境与城市生态20卷5期2007年10月所以粉碎时不能密闭操