CN100471803C - 镍镉钙电池污泥的处理方法 - Google Patents

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Abstract

镍镉钙电池污泥的处理方法，包括如下步骤：a.酸化除钙铁，可得硫酸钙；b.镉镍分离，得到硫化镉产品；c.沉镍，得到碳酸镍产品，碳酸镍经煅烧可得氧化镍产品，滤液经蒸发浓缩可得硫酸钠产品。本发明的优点是能将电池生产过程中产生的镍镉钙电池污泥的镍、镉、钙回收利用，且生产过程中无环境污染，具有较高的社会与经济效益。

Description

镍镉钙电池污泥的处理方法
技术领域
本发明涉及废金属环保回收的方法，特别是一种处理电池生产企业在生产含镍镉电池后产生的镍镉钙电池污泥的环保回收利用方法。
背景技术
当今使用的便携式电子产品的电源，大多数使用的是镍镉或镍氢可充电池，而这些电池企业在其生产过程中会产生大量含有镉、镍等对环境有害的污泥(如无锡松下电池)。这些污泥的成分中，水份占50-70％，镍占3-4％，镉占6-9％，钙、硅、铁等占8-15％。如果不对这些生产过程中产生的污泥作有效的处理，将严重污染环境。
发明内容
本发明是以资源利用和防治污染为目的，提供一种镍镉钙电池污泥的处理方法，能将电池生产企业在生产过程中产生的高度污染源—电池污泥加以环保处理，且在处理后能将污泥转化为有经济价值的镍、镉产品。
实现上述目的的技术方案如下：
镍镉钙电池污泥的处理方法，包括如下步骤：
a，酸化除钙铁，将电池污泥与水混合调成浆状，缓慢加入硫酸并搅拌至PH值3-4，缓慢加入双氧水至溶液中铁含量符合要求，加热至70-85度后过滤，并用水洗滤渣至洗液呈中性，滤渣经干燥后为含铁的硫酸钙产品；
b，镉镍分离，将a步骤中的滤液加入到沉镉缸中，根据镉含量通入硫化氢并加入硫化钠，硫化氢的加入是与硫酸镉反应生成稀硫酸至溶液PH值在1-1.5间，在此酸性中硫化镉与硫酸不起反应，同时该PH值下硫化钠与硫酸镉反应生成硫化镉沉淀。充分搅拌1-5小时，反应结束后进行过滤，并用水冲洗掉附着在滤渣上的含镍溶液，滤渣经干燥处理后为硫化镉产品；
c，沉镍，将b步骤经分离镉后的滤液加热至65-80度，缓慢加入碳酸钠饱和溶液至反应溶液PH值至7.5-8.5，搅拌1-5小时并加热至70-85度，进行过滤，用水冲洗滤渣至冲洗液中硫酸根离子达到要求后，将滤渣进行干燥处理得碳酸镍产品。
前述的a、b、c步骤中的过滤为真空抽滤。
前述a步骤中在加入双氧水前溶液PH值在3-4后继续搅拌10-50分钟。
前述a步骤中用水对滤渣冲洗后的洗液(含有镉镍离子)在b步骤中作为配料与滤液一起加入沉镉缸中。
前述c步骤中在加入碳酸钙饱和溶液前在经分离镉后的滤液中加入氟化钠与溶液中残留的钙离子反应生成氟化钙沉淀后将其过滤掉。
进一步地，将c步骤后得到的碳酸镍产品在450-550度煅烧1-3地小时后取出，按要求碾细后可得氧化镍产品。
将c步骤后的滤液进行多次蒸发浓缩可得硫酸钠产品。
本技术方案的原理：电池污泥中的镍、镉主要以镍、镉氢氧化物形态存在，而镍镉氢氧化物与硫酸作用能生成溶解度较大的硫酸镍(42，30度)和硫酸镉(77，30度)，而钙离子则生成溶解度较低的硫酸钙(0.1，30度)，再通过固液分离，使镍镉全部进入溶液，滤渣经干燥脱水得具有较好凝固性能的半水硫酸钙，可用于水泥添加剂；而镍镉形成硫化物的稳定性有极大的差异(在标准状态下硫化镉形成的稳定性是硫化镍的2.5×108倍)，因而可通过此原理将镍镉有效分离，并制成市场上畅销的镍镉产品。
前述技术方案及其技术措施涉及的主要化学反应方程式如下：
Figure C200710019572D00041
Figure C200710019572D00042
Figure C200710019572D00051
Figure C200710019572D00052
(此反应可调整PH值为1-1.5)
Figure C200710019572D00053
(PH值在1.5以下)
Figure C200710019572D00055
Figure C200710019572D00056
本发明的优点是能将电池生产过程中产生的镍镉钙电池污泥的镍、镉、钙回收利用，且生产过程中无环境污染，具有较高的社会与经济效益。
具体实施方式
以下为本发明的具体实施方式：
将电池污泥与水按1：1比例混合调成浆状，缓慢加入硫酸并充分搅拌至PH值3，继续搅拌30分钟，缓慢加入双氧水以去除溶液中铁，至溶液中铁含量符合要求，反应过程中镍镉的氢氧化物生成硫酸镍与硫酸镉，并生成硫酸钙沉淀，将反应产物加热至80度后进行真空抽滤，并用水洗滤渣至洗液呈中性，如果滤渣经严格水洗后滤渣中镉含量可低于0.005％，滤渣经干燥后为含铁的硫酸钙产品，可作为水泥添加剂。
将前面滤液以及水洗滤渣的含有镍镉离子的溶液加入到沉镉缸中，根据镉含量通入硫化氢并加入硫化钠，硫化氢的加入是与硫酸镉反应生成稀硫酸至溶液PH值为1，在此酸性中硫化镉与硫酸不起反应，同时该PH值下硫化钠与硫酸镉反应生成硫化镉沉淀。充分搅拌3小时，反应结束后进行真空抽滤，并用水冲洗掉附着在滤渣上的含镍溶液，滤渣经干燥处理后为硫化镉产品。反应过程中如有过量的硫化氢逸出可收集后用于另一沉镉缸使用。
经分离镉后的含镍滤液加热至70度，加入氟化钠与溶液中残留的钙离子反应生成氟化钙沉淀后将其过滤掉，然后在滤液中缓慢加入碳酸钠饱和溶液至反应溶液PH值至8，搅拌3小时并加热至75度，进行真空抽滤，用水冲洗滤渣至冲洗液中硫酸根离子达到要求后，将滤渣进行干燥处理可得碳酸镍产品。
也可将碳酸镍产品在500度煅烧2小时后取出，按要求碾细过筛得到氧化镍产品。
最后的滤液(主要为硫酸钠溶液)进行多次蒸发浓缩以回收硫酸钠，该产品可用于洗涤剂的基础原料。

Claims (7)

1、镍镉钙电池污泥的处理方法，其特征为：包括如下步骤，a，酸化除钙铁：将镍镉钙电池污泥与水混合调成浆状，缓慢加入硫酸并搅拌至pH值3-4，缓慢加入双氧水至溶液中铁含量符合要求，加热至70-85度后过滤，并用水洗滤渣至洗液呈中性，滤渣经干燥后为含铁的硫酸钙产品；b，镉镍分离：将a步骤中的滤液加入到沉镉缸中，根据镉含量通入硫化氢并加入硫化钠，至溶液pH值在1-1.5间，充分搅拌1-5小时，反应结束后进行过滤，并用水冲洗掉附着在滤渣上的含镍溶液，滤渣经干燥处理后为硫化镉产品；c，沉镍：将b步骤经分离镉后的滤液加热至65-80度，缓慢加入碳酸钠饱和溶液至反应溶液pH值至7.5-8.5，搅拌1-5小时并加热至70-85度，进行过滤，用水冲洗滤渣至冲洗液中硫酸根离子达到要求后，将滤渣进行干燥处理得碳酸镍产品。
2、根据权利要求1所述的镍镉钙电池污泥的处理方法，其特征在于：所述的a、b和c步骤中的过滤为真空抽滤。
3、根据权利要求1所述的镍镉钙电池污泥的处理方法，其特征在于：a步骤中在加入双氧水前溶液pH值在3-4后继续搅拌10-50分钟。
4、根据权利要求1所述的镍镉钙电池污泥的处理方法，其特征在于：a步骤中用水对滤渣冲洗后的含有镉镍离子的洗液在b步骤中作为配料与滤液一起加入沉镉缸中。
5、根据权利要求1所述的镍镉钙电池污泥的处理方法，其特征在于：c步骤中在加入碳酸钠饱和溶液前在经分离镉后，对得到含镍滤液进行加热后，加入氟化钠与溶液中残留的钙离子反应生成氟化钙沉淀后将其过滤掉。
6、根据权利要求1—5中任一项所述的镍镉钙电池污泥的处理方法，其特征在于：将c步骤后得到的碳酸镍产品在450-550度煅烧1-3小时后取出，按要求碾细后得到氧化镍产品。
7、根据权利要求1—4中任一项所述的镍镉钙电池污泥的处理方法，其特征在于：将c步骤后的滤液进行多次蒸发浓缩得到硫酸钠产品。
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从废旧镍-镉电池中回收镍和镉. 尤宏等.哈尔滨工业大学学报，第34卷第6期. 2002
从废旧镍-镉电池中回收镍和镉. 尤宏等.哈尔滨工业大学学报，第34卷第6期. 2002 *
废旧电池的回收处理. 张建红等.山东煤炭科技，第2期. 2005
废旧电池的回收处理. 张建红等.山东煤炭科技，第2期. 2005 *

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