CN100508261C - 废旧碱性锌锰电池正极材料再生方法 - Google Patents

废旧碱性锌锰电池正极材料再生方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种废旧碱性锌锰电池正极材料再生方法，包括下述工艺步骤：(1)分离提取废旧碱锰电池正极材料；(2)粉碎步骤(1)取出的正极材料，使其粒度在0.6～1.2mm范围；(3)把步骤(2)中已粉碎的正极材料在通入空气条件下加热；在加热期间对正极材料进行翻动；(4)使步骤(3)处理后的正极材料自然冷却。本发明方法工艺简单，操作方便，生产成本低，用再生后的正极材料组装的AA电池，其性能达到国家标准；整个再生过程中不用添加其它化学物质，只利用空气中的氧气作氧化剂，几乎不产生二次污染，废旧碱锰电池的正极材料全部能够再生利用，生产的新材料所创造的价值远大于回收和生产成本，经济效益好。

Description

废旧碱性锌锰电池正极材料再生方法
技术领域
本发明涉及废旧电池再生技术，特别涉及一种废旧碱性锌锰电池正极材料再生方法。
背景技术
我国是碱性锌锰电池的生产和消费大国。由于碱性锌锰电池的低自放电率、高容量、高功率的特性，更由于国家制定了电池生产低汞和无汞化政策以后，从2005年1月1日起，国内生产的碱性锌锰电池已经达到完全无汞化，碱性锌锰电池的生产和消费占据一次电池的主导地位。碱性锌锰电池大量生产和使用，对社会带来诸多问题。其中环境污染和矿物资源过度开发对社会的可持续发展是最严重的威胁。回收和再生碱性锌锰电池就显得意义重大和迫切。废旧电池的回收已有广泛的研究，已提出的方法主要是将废旧电池彻底破碎，经锻烧、酸浸出等工艺，再从浸出液中回收金属或化合物等。显然，这种方法工艺复杂、成本高，回收再生成本甚至超过电池生产成本，而且回收过程存在二次污染。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的不足之处，提供一种工艺简单、操作方便、成本低，二次污染少的废旧碱性锌锰电池正极材料再生方法。
本发明的目的通过下述技术方案来实现：一种废旧碱性锌锰电池正极材料再生方法，包括下述工艺步骤——
(1)分离提取废旧碱锰电池正极材料；
(2)粉碎步骤(1)取出的正极材料，使其粒度在0.6～1.2mm范围；
(3)把步骤(2)中已粉碎的正极材料在通入空气条件下加热；在加热期间对正极材料进行翻动；
(4)使步骤(3)处理后的正极材料自然冷却。
所述步骤(1)中利用机械方法剖开电池外壳，取出正极材料(主要包括二氧化锰、三氧化二锰、石墨等)。
所述步骤(2)中将正极材料放在粉碎机中粉碎。
所述步骤(3)中加热的温度范围是180～480℃，加热时间是10～50小时。
所述步骤(3)中，在加热期间每隔1～3小时对正极材料进行翻动。
本发明与现有技术相比具有如下优点和效果：本发明方法工艺简单，操作方便，生产成本低。用再生后的正极材料组装的AA电池，其性能达到国家标准。整个再生过程中不用添加其它化学物质，只利用空气中的氧气作氧化剂，几乎不产生二次污染，废旧碱锰电池的正极材料全部能够再生利用，生产的新材料所创造的价值远大于回收和生产成本，经济效益好，可解决废旧碱锰电池的环境污染和矿物资源过度开发的问题，有利于社会的可持续发展。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明作进一步具体的描述，但本发明的实施方式不限于此。
 
步骤 实施例1 实施例2 实施例3
(1)分离提取废旧碱锰电池正极物质 首先用机械方法剖开电池外壳，取出正极物质。 首先用机械方法剖开电池外壳，取出正极物质。 首先用机械方法剖开电池外壳，取出正极物质。
(2)粉碎 把步骤(1)取出的正极材料放在粉碎机中粉碎，使其粒度在0.6～0.8mm范围。 把步骤(1)取出的正极材料放在粉碎机中粉碎，使其粒度在0.8～1.0mm范围。 把步骤(1)取出的正极材料放在粉碎机中粉碎，使其粒度在1.0～1.2mm范围。
 
(3)加热氧化 把步骤(2)已粉碎的正极材料在有空气存在的条件下，在180℃下加热50小时。期间每隔3小时对正极物质进行翻动。 把步骤(2)已粉碎的正极材料在有空气存在的条件下，在300℃下加热30小时。期间每隔2小时对正极物质进行翻动。 把步骤(2)已粉碎的正极材料在有空气存在的条件下，在480℃下加热10小时。期间每隔1小时对正极物质进行翻动。
(4)自然冷却 经步骤(3)处理的正极材料自然冷却就可再用作碱锰电池的正极材料。 经步骤(3)处理的正极材料自然冷却就可再用作碱锰电池的正极材料。 经步骤(3)处理的正极材料自然冷却就可再用作碱锰电池的正极材料。
效果AA电池性能：国家标准：开路电压：1.5—1.65V10Ω间放：≥12h3.9Ω间放：≥4.0h1.8Ω脉冲：≥320次43Ω间放：≥60h AA电池性能：开路电压：1.60V10Ω间放：12.3h3.9Ω间放：4.97h1.8Ω脉冲：404次43Ω间放：61.5h AA电池性能：开路电压：1.60V10Ω间放：13.2h3.9Ω间放：5.34h1.8Ω脉冲：434次43Ω间放：63.6h AA电池性能：开路电压：1.60V10Ω间放：13.9h3.9Ω间放：5.63h1.8Ω脉冲：457次43Ω间放：67.1h
如上所述，可较好地实现本发明。

Claims (4)

1、一种废旧碱性锌锰电池正极材料再生方法，其特征在于包括下述工艺步骤：
(1)分离提取废旧碱锰电池正极材料；
(2)粉碎步骤(1)取出的正极材料，使其粒度在0.6～1.2mm范围；
(3)把步骤(2)中已粉碎的正极材料在通入空气条件下加热；在加热期间对正极材料进行翻动；所述加热的温度范围是180～480℃，加热时间是10～50小时；
(4)使步骤(3)处理后的正极材料自然冷却。
2、根据权利要求1所述的废旧碱性锌锰电池正极材料再生方法，其特征在于：步骤(1)中利用机械方法剖开电池外壳，取出正极材料。
3、根据权利要求1所述的废旧碱性锌锰电池正极材料再生方法，其特征在于：步骤(2)中将正极材料放在粉碎机中粉碎。
4、根据权利要求1所述的废旧碱性锌锰电池正极材料再生方法，其特征在于：步骤(3)中，在加热期间每隔1～3小时对正极材料进行翻动。
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