CN100480184C - 一种废弃锌锰电池的选择性挥发回收工艺 - Google Patents

一种废弃锌锰电池的选择性挥发回收工艺 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种废弃锌锰电池的选择性挥发回收工艺,包括如下步骤:将电池进行表层破解、水洗,得到槽液、洗净的表层物及内容物;置于适当封闭的焙烧炉中、控制炉中温度进行高温干馏,得到含氧化锰和铁的馏余固体和馏出高温气体;对经多次洗涤的槽液进行升温浓缩得到的浓缩物加温、降温,得到高纯度的氯化铵产品;将馏出高温气体导入冷凝回收器中进行降温分离和收集,得到含有锌和/或氧化锌的粉末;将馏余固体移出,酸溶得到硫酸锰初溶液,进行氧化、碱沉、分离,得到纯化硫酸锰溶液。本发明回收工艺及相关设备能够对锌锰电池中的大宗内容物进行全面回收,回收得到的产物纯度较高,回收操作和相关设备较简单,基本不产生二次污染。

Description

一种废弃锌锰电池的选择性挥发回收工艺
技术领域
本发明涉及一种废旧电池的回收利用技术,更具体地说,本发明涉及一种废弃锌锰电池的回收工艺及其相关设备系统。
背景技术
现代社会步入电子化时代,现代社会中的机电制品、电子设备的品种越来越多、数量越来越巨大,在这些制品/设备中,方便携带和移动使用的化学电源-电池得到广泛应用。其中人们常用器具、交通工具中的电池主要包括以锌锰电池为代表的一次电池。锌锰电池包括如下的被覆作用的表层物和电化活性的内容物,其中,被覆作用的表层物包括:铁外壳、封口材料沥青、塑料、纸等材料;电化活性的内容物包括正极活性物质、负极活性物质、电解质,而其中,正极活性物质,其主要成分为二氧化锰,其余如碳棒、乙炔黑、石墨等;负极活性物质,其主要成分为锌,其余为降低锌电极的腐蚀速度加入的少量汞、镉、铅;电解质,对中性锌锰电池,其电解质溶液为氯化铵和氯化锌,对碱性锌锰电池,其电解液为氢氧化钾。
我国每年废弃几十万吨废锌锰电池,废弃锌锰电池中包含上述含锌、汞、镉、铜、锰等重金属以及铵盐的有机物、无机物等物质,大部分为自然环境所难以降解,如果随意丢弃,很容易对环境产生严重的破坏,例如其中残存的汞等重金属会在自然水体和生物链中逐步富积而对环境产生污染。相反,若能对这些物质全部回收利用,就可再生数万吨到几十万吨不等的锰、锌、铜等,是相当可观的资源。但回收处理技术是关键问题,回收处理技术不行则不能杜绝污染或无法经济运行,而且如若处理不当还可能引起二次环境污染并造成资源浪费。
例如,在废旧锌锰电池的回收方法及再生方面,有申请号为200510036193·7的中国专利申请文件公开了一种废旧碱性锌锰电池的回收利用方法,该方法包括下述工艺步骤:(1)分离提取废旧碱锰电池正负极物质:首先用机械方法取出负极集流体铜钉和塑料垫圈及铁防爆圈,并使其分开回收;然后剖开电池外壳,使铁壳与正负极物质分离并回收;(2)室温碱液浸取:室温下将步骤(1)中已分离的正负极物质放入碱液中浸泡,搅拌1~2小时,搅拌使正负极物质分散,分离并回收隔膜;(3)分离锌酸盐:将上述步骤(2)中浸泡后的混合物进行过滤;(4)电解制锌:把步骤(3)中的滤液调整为电解液,在20—50℃进行电解,阴极电流密度为100—500A/m2,在阴极制得金属锌;(5)制备锰酸钾:把氢氧化钾和水加到步骤(3)的滤渣中,通入空气并加热2~3小时,温度控制在200~300℃,使滤渣中的锰化合物变成锰酸钾;待混合物冷却至接近100℃时加入10~20%的氢氧化钾进行稀释,搅拌使锰酸钾完全溶解,过滤并分离出不溶物;(6)电解制取高锰酸钾:将步骤(5)中滤液调节为电解液,温度为50~70℃电解,阳极电流密度为60~100A/m2,在阳极制得高锰酸钾。该方法采用电解方法和设备回收提取废旧碱锰电池中的锌锰,耗电量大,不适于国内电能日益短缺的经济总体情况,而且电解前的电解液的制备过程复杂、劳动条件差。
还有申请号为200410026573·8的中国专利申请文件公开了一种从废干电池中提取锌和二氧化锰的方法,该方法依次包括:(A)废干电池的前处理,依次包括以下步骤:(A1)废干电池在热解炉内进行绝氧热解,分解有机物,并把电池中的二氧化锰还原为易酸溶提取的低价氧化物,热解温度为450℃~550℃,热解时间为1.5—3.5小时;(A2)废干电池的破碎及磁选拣铁;(B)上述前处理后的废干电池进行酸溶及净化;(C)对上述净化的酸溶液进行电解,采用锌锰同槽电解法,阴极电流密度为250-1200A/m2,阳极电流密度为30~100A/m2。该方法与前述方法具有相似缺点:采用电解方法回收提取废旧碱锰电池中的锌锰,耗电量大,不适于国内电能日益短缺的经济总体情况,而且该法采用强酸电解液,制备过程更复杂、劳动条件更差,还会造成酸雾二次污染。
又有申请号为94111199.7的中国专利申请文件公开了一种从废干电池中提取锌和二氧化锰的方法,该法首先将废干电池在贫氧的容器中还原焙烧,边烧边搅拌;再用筛分检出炭棒,锌块,用电磁法除去铁(Fe);再将浓硫酸慢慢加入分检后的粉料中并不断搅拌,粉料呈湿润的颗粒状,然后在经放置的粒料中通入热空气加热,让HCl气体挥发;后再加入废电解液,使粒料溶解;然后加入Ca(OH)2或Ba(OH)2中和,使溶液的pH值在3.8~5.2;最后将用锌粉置换净化处理后的溶液,加热至80℃放入电解槽内,同进电解,在阴极和阳极上分别沉积出锌和二氧化锰。该法采用锌锰同槽电解法,缺点有如上述。
由于废弃锌锰电池的传统处理技术的上述问题,影响到这一行业的环境效率及经济运行,造成废弃锌锰电池对于环境的污染和资源浪费问题长期无法解决。
发明内容
针对现有技术的上述缺点,本发明的目的是要提供一种废弃锌锰电池的选择性挥发回收工艺及相关设备,该回收工艺具有如下优点:能够对锌锰电池中的大宗内容物进行全面回收,回收得到的产物纯度较高,而且回收操作和相关设备较简单,基本不产生二次污染。
为此,本发明的技术解决方案之一是一种废弃锌锰电池的选择性挥发回收工艺,一种废弃锌锰电池的选择性挥发回收工艺,所述锌锰电池包括电化活性的内容物和被覆作用的表层物,该回收工艺包括如下步骤:
A)将废弃锌锰电池进行表层破解,将破解并分离得到的表层物和内容物置于水洗槽中,向槽中水体施加能量,对水洗槽中的表层物和内容物进行洗涤,使得电池中的碱性物质溶解于槽水中,得到槽液、洗净的表层物及内容物;
B1)将洗净的表层物及内容物一起置于适当封闭的焙烧炉中、控制炉中温度在400~1300℃范围内,进行高温干馏,得到含氧化锰/和铁的馏余固体和馏出高温气体;
B2)对经多次洗涤的槽液进行升温浓缩得到粒状或糊状的浓缩物,将所得浓缩物加温至340-390℃范围内,升华得到氯化铵气体,将氯化铵气体进行降温收集或液体吸收,得到高纯度的氯化铵产品;
C1)将馏出高温气体导入冷凝回收器中进行降温分离和收集,得到含有锌和/或氧化锌的粉末;
C2)将焙烧炉中得到的馏余固体移出,用硫酸溶液进行酸溶得到主要含硫酸锰的初溶液,分离初溶液、含碳固体,其中含碳固体作为碳源;
D)将得到的初溶液进行氧化、碱沉、分离,得到纯化硫酸锰溶液、金属碱沉渣,其中,纯化硫酸锰溶液干燥得到纯净硫酸锰颗粒产品,金属沉渣积累后另作处理。
本发明的工艺方法先将电池中的电化活性内容物彻底清洗,使其中的组份复杂的碱性电解质基本留在清洗液体中,使得固体电化活性内容物成份大幅简化为主要的三种:无机碳及含碳有机物、锌及锌的化合物、锰的氧化物,然后将成份得到简化的固体电化活性内容物置于适当封闭的焙烧炉内进行阶段升温回收/提取,在适当封闭的炉内1000℃高温范围,这三种主要成份中,(一)无机碳及含碳有机物能够燃烧放出化学能、能够产生含碳的还原性炉内气氛,而且含碳炉气的还原性可以随温度、空气量的不同而不同,相应地改变炉内气氛的还原性强弱,这种可调节的还原性气氛,对于炉内锌、锰的化合物的提取将产生积极的作用;(二)单质锌的蒸发温度为419℃,而其沸腾温度也不高在910℃;原有锌的化合物ZnCl2经过A步骤水洗,会水解生成为附着的固体Zn(OH)2,Zn(OH)2在炉内较低温度下(100-200℃)就能转化为ZnO在还原性气氛下,ZnO又能转化为金属锌,在高温下ZnO或Zn都能挥发成为气态,而又能在100-300℃的较低温度下冷凝得到高纯的ZnO或Zn粉末产品;(三)锰的主要2、4价态的氧化物,在适当封闭的炉内的还原气氛下,锰的4价态氧化物将会全部或大部转化为锰的2价态氧化物,这将有利于随后对其的酸溶回收。而(四)对于留在清洗液体中的主要物质NH4Cl,本发明的工艺方法也借用同一焙烧炉中的易得的中温热源,在340-390℃范围内升华得到纯净的氯化铵气体,当然,如果条件稍差的话,也可在更高的温度下挥发得到氨气和氯气,用水吸收后同样可得到纯净的氯化铵溶液乃至结晶。
由上述分析可见,本发明的工艺只采用水洗槽、适当封闭的焙烧炉、冷凝回收器、酸溶槽、液体过滤器五类主要设备就能将锌锰电池中的大宗废弃物质完全提取出来加以回收再用,其中焙烧炉是主要耗能设备,除了有利于全面、高纯地回收大宗废弃物质、提高后续溶解分离的效率外,比起电解槽来说,焙烧炉可以采用电辅助加热和煤焦或油气加热多重方式,能源代换灵活,能很好适应国内能源产业政策,而且适当封闭的焙烧炉对于节能、避免二次污染都具有比较优势,既能较大改善分离效果,还能减少二次污染和能源消耗。
为充分发挥本发明工艺方法的优点,本发明工艺方法的改进还包括:
通过控制所述焙烧炉中的温度和风量,来控制焙烧炉气氛中碳氧化物组成,从而控制气氛的还原性程度。例如:在所述步骤B1中,控制焙烧炉中气氛的还原性程度,从而得到不同比例的氧化锌粉末和锌粉末:或在焙烧炉中维持还原气氛或保护性气体,使经过高温干馏的高温气体在经过特殊结构冷凝器的冷凝后,生成一定粒度和分布的锌粉;或在焙烧炉中提供有氧气氛,使经过高温干馏的高温气体经过特殊结构冷凝器的冷凝后,又可生成一定粒度和分布的氧化锌的粉末;从而可以按照市场和客户需求来控制操作条件、组织生产。
为了提高能源和含碳还原物质的利用率、减少二次污染、增加炉体的操作弹性,所述回收工艺中,凡经有关分离步骤后剩余的尾气,均通过相应的循环管道预热后仍然返回进入焙烧炉中。所述步骤C2中得到的含碳固体的碳源,经过用所述步骤A中的槽液清洗并分离后,被重新添加到焙烧炉中,作为各步骤的还原气氛的来源,或部分碳源保留在所述初溶液中,作为氧化锰的还原剂;
为了提高洗涤予处理效果,使进入炉体中的固体电化活性内容物成份达到大幅简化和优化,所述步骤A中,在槽中水体施加的能量为热能、动能、超声能其中一种或一种以上。
虽然目前国家对于电池添加有汞类害物质控制越来越严,但是考虑到某些小型电池厂仍然可能生产含汞锌锰电池或不能完全取消汞的应用,为了严格环保和尽可能化害为利起见,本发明所述步骤B1中还包括如下操作:首先控制所述焙烧炉中温度在50~600℃范围内,将所得表层物及内容物进行中温干馏,馏出中温气体依次通过冷凝回收器、旋风分离器、袋滤器进行重力分离和过滤,收集得到汞液,过滤后气体通入吸收水洗槽。
作为步骤D的具体优选条件,所述步骤D中,初溶液的氧化剂采用双氧水。
为了增加焙烧炉的工艺操作弹性、适应性、自动化程度,所述焙烧炉包括水平设置且依序连通的中温腔室、高温腔室、冷却腔室和贯通各腔室的管状物料通道,所述各腔室间有分隔装置且对炉体外部是适当封闭、不直接连通的,在各腔室的进气口、排气口处分别设置有检测气体成分的气体传感器,气体传感器的输出线路连接着二次仪表以及控制电路;所述步骤B1、B2、C1、C2各步骤的启动和终结是根据馏出气体的分析结果而进行的。
本发明的技术解决方案之二是一种用于如上所述的选择性挥发回收工艺的废弃锌锰电池的选择性挥发回收系统,其包括分类输送设备、液体过滤器,而所述回收系统包括依工艺顺序装设的电池破壳机、水洗槽、选择性挥发焙烧炉、冷凝回收器、酸溶槽、加热浓缩器;其中,所述电池破壳机包括带有壁面刀刃的电池通孔和电池推进器,其将废弃电池进行轴向破壳;所述水洗槽带有水体增能器,其将电池破壳后的表层物和内容物进行增能漂洗;所述焙烧炉将经水洗干净的电池表层物和内容物进行分段升温分馏得到不同温度段的烟气;所述冷凝回收器将各温度段的烟气进行冷凝分别得到氯化铵颗粒、锌/氧化锌粉末;所述酸溶槽将经过高温分馏而留在焙烧炉中的固体残渣进行酸溶、碱沉;所述液体过滤器对水洗槽的槽液和酸溶槽中的碱沉溶液进行过滤提纯;所述加热浓缩器将提纯后的酸溶槽溶液加热浓缩得到纯化硫酸锰颗粒。
所述焙烧炉包括产生高温烟气的燃烧室、水平设置且依序连通的中温腔室、高温腔室、冷却腔室和贯通各腔室的管状物料通道,所述各腔室间有分隔装置且对炉体外部是适当封闭、不直接连通的,在该物料通道中容纳有一系列物料推舟及其振动式推进装置,在各个腔室中设有高温烟气入口、进气口、排气口、温度检测装置和风管系统,该风管系统包括风机和控制阀门,所述冷却腔室中设有冷却换热器,冷却换热器包括预热进气的气管换热器和加热液媒的液媒换热器,在各腔室的进气口、排气口处还分别设置有检测气体成分的气体传感器,气体传感器的输出线路连接着二次仪表以及控制电路;
所述冷凝回收器包括垂直折板式沉降室和沿所述折板壁面分布的换热器盘管,所述沉降室中包括多块相间排布的上部折板和下部折板,所述折板为中空结构,折板内壁面上紧贴分布有换热器盘管,设在上部折板下方的是沉降室的收集口,所述冷凝回收器的出口连通袋式或静电或旋风除尘器。
本发明的多腔室焙烧炉中,在各腔室的进气口、排气口以及其他合适位置处均设置有检测气体成分的气体传感器,这样就能保证按照馏出气体成分合理地控制升温阶段、气体还原程度和物料的及时输送。物料推舟的振动机构能够让物料与还原性气体以及热量得到充分的混合,提高干馏效率;多种纳米式的气体传感器对种类广泛的气体如一氧化碳、氧、碳氢化物、金属气体具有很高特异的敏感度,从而能合理地控制升温干馏。如前分析可知,比起现有的某些干法处理焙烧竖炉或电解槽而言,该焙烧炉的工艺操作弹性、能源多样性、自动化程度、防止二次污染性能、能耗水平都具有很大提高,能够胜任本发明的工艺的工艺要求。
本发明的冷凝回收器适应本发明工艺需要,利用垂直折板既作为高温烟气的冷凝换热面积、又作为高温烟气的阻挡下行装置,然后在高温烟气下折之下方,设置锌/氧化锌粉末的收集口,使得带有换热面积的垂直折板还起到收集粉末的作用,在最后的出口,再利用收集微细粉末效果更好的袋式或静电或旋风除尘器对锌/氧化锌粉末进行高效收集,提高回收率和减少二次污染。
以下结合附图和具体实施例对本发明做进一步说明。
附图说明
图1为本发明废弃锌锰电池的选择性挥发回收工艺实施例的原理方框示意图。
图2为本发明废弃锌锰电池的选择性挥发回收系统实施例的示意图。
具体实施方式
如图1,所示为本发明一种废弃锌锰电池的选择性挥发回收工艺实施例,图1中,以括号内的粗体字母表示相应各步骤,并简单列出各步骤处理前后的主要物质成分、物态、参考过程和条件等。所述锌锰电池包括电化活性的内容物和被覆作用的表层物,该回收工艺包括如下步骤:
步骤A):
A1-将废弃锌锰电池进行表层破解,
A2-将破解并分离得到的表层物和内容物置于水洗槽中,向槽中水体施加能量、槽中水温T0,对水洗槽中的表层物和内容物进行洗涤,使得电池中的碱性物质溶解于槽水中,得到槽液、洗净的表层物及内容物;所述步骤A中,在槽中水体施加的能量为热能、机械搅拌能和超声能。
步骤B1):
B11-首先控制所述焙烧炉中温度T2在50~600℃范围内,将所得表层物及内容物进行中温干馏,馏出中温气体依次通过冷凝回收器、旋风分离器、袋滤器进行重力分离和过滤,收集得到汞液,过滤后气体通入吸收水洗槽。
所述回收工艺中,凡经有关分离步骤后剩余的尾气,均通过相应的循环管道预热后仍然返回进入焙烧炉中。
B12-将洗净的表层物及内容物一起置于适当封闭的焙烧炉中、控制炉中温度T3在400~1300℃范围内,进行高温干馏,得到含氧化锰和铁的馏余固体和馏出高温气体;通过控制所述焙烧炉中的温度和风量,来控制焙烧炉气氛中碳氧化物组成,从而控制气氛的还原性程度。从而得到不同比例的氧化锌粉末和锌粉末。
B2)对经多次洗涤的槽液进行升温浓缩得到粒状或糊状的浓缩物,将所得浓缩物加温T1至340-390℃范围内,升华得到氯化铵气体,将氯化铵气体进行降温收集或液体吸收,得到高纯度的氯化铵产品;
C1)将馏出高温气体导入冷凝回收器中控制出气温度T4进行降温分离和收集,得到含有锌和/或氧化锌的粉末;
C2)将焙烧炉中得到的馏余固体移出,用浓度为N的硫酸溶液进行酸溶得到主要含硫酸锰的初溶液,分离初溶液、含碳固体,其中含碳固体作为碳源;
所述步骤C2中得到的含碳固体的碳源,经过用所述步骤A中的槽液清洗并分离后,被重新添加到焙烧炉中,作为各步骤的还原气氛的来源,或部分碳源保留在所述初溶液中,作为氧化锰的还原剂;
D)采用双氧水,将得到的初溶液在温度T5下经过时间X控制氧化、碱沉、分离,得到纯化硫酸锰溶液、金属碱沉渣,其中,纯化硫酸锰溶液干燥得到纯净硫酸锰颗粒产品,金属沉渣积累后另作处理。
下表为本发明工艺实施例的各步骤的主要工艺条件及所得产品质量列表如下:
 
本发明实施例序号
主要工艺条件 T<sub>0</sub>:50℃,T<sub>1</sub>:150℃,T<sub>2</sub>;360,T<sub>3</sub>:1000℃,N 40%,T<sub>4</sub>:390℃,T<sub>5</sub>:80℃,X:2.5小时, T<sub>0</sub>:60℃,T<sub>1</sub>:450℃,T<sub>2</sub>;380,T<sub>3</sub>:1100℃,N 45%,T<sub>4</sub>:280℃,T<sub>5</sub>:95℃,X:3.5小时, T<sub>0</sub>:80℃,T<sub>1</sub>:600℃,T<sub>2</sub>:390,T<sub>3</sub>:1300℃,N 35%,T<sub>4</sub>:185℃,T<sub>5</sub>:85℃,X:4.5小时,
中温干馏气体得汞纯度     ≥96% ≥98% ≥99%
中温干馏气体得氯化铵纯度     ≥85% ≥85% ≥85%
高温干馏气体得锌/氧化锌纯度  ≥92% ≥93% ≥95%
酸溶得硫酸锰产品纯度     ≥90% ≥92% ≥95%
如图2,所示为本发明废弃锌锰电池的选择性挥发回收系统实施例的示意图。其包括分类输送设备(不予详示)、液体过滤器(不予详示),而所述回收系统包括依工艺顺序装设的电池破壳机100、水洗槽110、选择性挥发焙烧炉120、冷凝回收器150、酸溶槽180、加热浓缩器190;其中,所述电池破壳机100包括带有壁面刀刃101的电池通孔102和电池推进器(不予详示),其将废弃电池Bt进行轴向破壳;所述水洗槽110带有给水体增能的搅拌器111、超声器112、加热器113,其将电池Bt破壳后的表层物和内容物进行增能漂洗;所述焙烧炉120将经水洗干净的电池表层物和内容物进行分段升温分馏得到不同温度段的烟气;所述冷凝回收器150将各温度段的烟气进行冷凝,然后从旋风除尘器171、袋式除尘器172下分别得到汞、氯化铵颗粒、锌/氧化锌粉末;所述酸溶槽180将经过高温分馏而留在焙烧炉中的固体残渣进行酸溶、碱沉;所述液体过滤器对水洗槽110的槽液和酸溶槽180中的碱沉溶液进行过滤提纯;所述加热浓缩器190将提纯后的酸溶槽溶液加热浓缩得到纯化硫酸锰颗粒。
其中,本发明的工艺采用了一种电池轴向破壳机100来对锌锰电池Bt进行轴向四等分划破壳体,破壳效果彻底,继而可以很容易将不同表层物之间互相分离、而且可以很容易将表层物与电化活性的内容物之间彻底分离、将铜头与碳棒分离。
本发明废弃锌锰电池的选择性挥发回收工艺的焙烧炉120,包括产生高温烟气的燃烧室121,包括水平设置且依序连通的中温腔室122、高温腔室123、冷却腔室124和贯通各腔室的管状物料通道125,所述各腔室间有分隔装置126且对炉体外部是适当封闭、不直接连通的,在该物料通道125中容纳有一系列物料推舟127及其振动式推进装置128,在各个腔室中设有高温烟气入口129、进气口130、排气口131、温度检测装置132和风管系统,该风管系统包括风机133和控制阀门134,所述冷却腔室124中设有冷却换热器,冷却换热器包括预热进气的气管换热器135和加热液媒的液媒换热器136,在各腔室的进气口、排气口处还分别设置有检测气体成分的气体传感器137,气体传感器137的输出线路(虚线表示,且表示控制线路)连接着二次仪表以及控制电路138。
本发明废弃锌锰电池的选择性挥发回收工艺的冷凝回收器150,其包括垂直折板式沉降室151,所述沉降室151中包括多块相间排布的上部折板153和下部折板154,所述折板153、154为中空结构,折板153、154内壁面上紧贴分布有换热器盘管152,设在上部折板153下方的是沉降室151的收集口155,所述冷凝回收器150的出口连通旋风除尘器171、袋式或静电器172。

Claims (8)

1、一种废弃锌锰电池的选择性挥发回收工艺,所述锌锰电池包括电化活性的内容物和被覆作用的表层物,该回收工艺包括如下步骤:
A)将废弃锌锰电池进行表层破解,将破解并分离得到的表层物和内容物置于水洗槽中,向槽中水体施加能量,对水洗槽中的表层物和内容物进行洗涤,使得电池中的碱性物质溶解于槽水中,得到槽液、洗净的表层物及内容物;
B1)将洗净的表层物及内容物一起置于适当封闭的焙烧炉中、控制炉中温度在400~1300℃范围内,进行高温干馏,得到含氧化锰和铁的馏余固体和馏出高温气体;
B2)对经多次洗涤的槽液进行升温浓缩得到粒状或糊状的浓缩物,将所得浓缩物加温至340-390℃范围内,升华得到氯化铵气体,将氯化铵气体进行降温收集或液体吸收,得到高纯度的氯化铵产品;
C1)将馏出高温气体导入冷凝回收器中进行降温分离和收集,得到含有锌和/或氧化锌的粉末;
C2)将焙烧炉中得到的馏余固体移出,用硫酸溶液进行酸溶得到主要含硫酸锰的初溶液,分离初溶液、含碳固体,其中含碳固体作为碳源;
D)将得到的初溶液进行氧化、碱沉、分离,得到纯化硫酸锰溶液、金属碱沉渣,其中,纯化硫酸锰溶液干燥得到纯净硫酸锰颗粒产品,金属沉渣积累后另作处理。
2、如权利要求1所述的废弃锌锰电池的选择性挥发回收工艺,其特征在于:通过控制所述焙烧炉中的温度和风量,来控制焙烧炉气氛中碳氧化物组成,从而控制气氛的还原性程度。
3、如权利要求1所述的废弃锌锰电池的选择性挥发回收工艺,其特征在于:所述回收工艺中,凡经有关分离步骤后剩余的尾气,均通过相应的循环管道预热后仍然返回进入焙烧炉中。
4、如权利要求1所述的废弃锌锰电池的选择性挥发回收工艺,其特征在于:所述步骤A中,在槽中水体施加的能量为热能、动能、超声能其中一种或一种以上。
5、如权利要求1所述的废弃锌锰电池的选择性挥发回收工艺,其特征在于:所述步骤B1中,控制焙烧炉中气氛的还原性程度,从而得到不同比例的氧化锌粉末和锌粉末。
6、如权利要求1所述的废弃锌锰电池的选择性挥发回收工艺,其特征在于:所述步骤B1中还包括如下操作:首先控制所述焙烧炉中温度在50~600℃范围内,将所得表层物及内容物进行中温干馏,馏出中温气体依次通过冷凝回收器、旋风分离器、袋滤器进行重力分离和过滤,收集得到汞液,过滤后气体通入吸收水洗槽。
7、如权利要求1所述的废弃锌锰电池的选择性挥发回收工艺,其特征在于:所述步骤C2中得到的含碳固体的碳源,经过用所述步骤A中的槽液清洗并分离后,被重新添加到焙烧炉中,作为各步骤的还原气氛的来源,或部分碳源保留在所述初溶液中,作为氧化锰的还原剂;所述步骤D中,初溶液的氧化剂采用双氧水。
8、如权利要求1所述的废弃锌锰电池的选择性挥发回收工艺,其特征在于:所述焙烧炉包括水平设置且依序连通的中温腔室、高温腔室、冷却腔室和贯通各腔室的管状物料通道,所述各腔室间有分隔装置且对炉体外部是适当封闭、不直接连通的,在各腔室的进气口、排气口处分别设置有检测气体成分的气体传感器,气体传感器的输出线路连接着二次仪表以及控制电路;所述步骤B1、B2、C1、C2各步骤的启动和终结是根据馏出气体的分析结果而进行的。
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