CN101613804B - 一种废旧镍镉电池回收镉的方法 - Google Patents

Abstract

一种废旧镍镉电池回收镉的方法，属于废旧镍镉电池回收处理。本发明提出采用低温火法氧化-氨浸浮选的方法，将废旧镍镉电池利用破碎机破碎、水洗，水洗物放入马弗炉中进行焙烧；焙烧完以后用80目筛子进行筛分，去除铁壳和集流网；筛下物质在浸液中进行氨浸；氨浸以后向浸出液中加入丁基黄药和2号浮选油溶液，充分搅拌，缓慢加入硫化钠溶液，直到溶液中不产生橘黄色沉淀停止加入硫化钠，在加入硫化钠过程中不断搅拌，浮起泡沫，利用刮板将泡沫刮出，即得到硫化镉；浮选后的浆体进行压滤，滤液返回氨浸工艺，滤渣集中处理回收有价金属。本方法具有工艺简单易行，所用原料和设备都比较常见且廉价、氨浸液循环使用、无污染等特点，镉的回收率能达到95％以上。

Description

一种废旧镍镉电池回收镉的方法

技术领域

本发明属于废旧镍镉电池回收处理，特别涉及回收废旧镍镉电池中镉的方法。

背景技术

镍镉电池的使用寿命一般约为3～5年，目前国内每年产生的废旧镍镉电池约2亿只，且以3％～5％的速度增长，已累计达到万吨需要处理。

镍镉电池中因含有镉、镍和钴等物质，如将之填埋或焚烧处理，很容易造成环境污染并对生物构成危害，不利于社会的可持续发展。同时，从资源综合利用的角度考虑，镉镍电池中因含有大量的有价值金属元素(镍含量一般为27％～31％，镉含量为13％～21％)，如能进行再生利用，不但节约了有限的资源，而且也可避免环境污染。

目前，国内外主要采用火法和湿法两种处理方式回收废旧镍镉电池中的镍和镉。其中火法工艺主要是将废旧镍镉电池中的镍镉等元素还原成单质后利用各种金属熔点的沸点的差距，通过高温将部分组分分离，从而获得金属或者合金。其代表性工艺有瑞典Saft Nife和法国SNAM、SAVAM，以及日本公开专利JP0412834、JP04371534、和JP05247553，中国公开专利CN1063314、CN1357938和CN101220412，欧洲公开专利EU608098。火法工艺存在能量消耗大、废渣和废气等缺点。湿法工艺是将废旧镍镉电池预处理后进行酸浸、碱浸等让有回收价值的金属以离子的形式进入溶液再采用化学沉淀、电解沉积、有机溶剂萃取、置换法的一种或者两种分离方法来将镍镉分离出来的化学方法(中国公开专利CN1949584和CN101407341)。对于湿法工艺的浸出阶段，大多数采用硫酸浸出，少数采用氨水提出，个别采用盐酸浸出，而实验条件下亦有采用有机溶剂选择浸出的。硫酸和盐酸浸出虽然成本低，但大量的铁参加反应，浸出剂消耗太，且较难回收。有机溶剂选择浸出则存在成本高，废液处理困难和二次污染问题。采用氨水浸出，铁不参加反应，浸出剂易于回收，可循环利用，无二次污染(孔祥华等《电池》2001，31(2)：97～99)。浮选法是一种废水处理新技术，它在废水处理领域有着广泛的应用。向含镉废水中加入硫化钠，将镉转化为硫化镉沉淀，然后加入捕捉剂十二烷胺醋酸酯，采用气泡上浮方法分离，对含镉为5mg/L的废水能够达到99％的去除率。由于传统酸溶湿法工艺处理的废旧镍镉电池中含有镍、镉、铁和钴等离子，利用浮选法很难彻底分离镍、镉离子，因此没有得到广泛的应用。

发明内容

本发明的目的主要解决废旧镍镉电池中镉元素有效地回收，提出低温火法氧化-氨浸浮选工艺回收废旧镍镉电池中的镉，不仅能够保证有效回收镉有价金属，而且处理工艺流程短、设备简单、不造成二次污染。

本发明所述的一种废旧镍镉电池回收镉的方法如下：

将废旧镍镉电池经破碎、水洗后，放入马弗炉中进行焙烧；焙烧完以后用80目筛子进行筛分，去除铁壳和集流网；筛下物质在浸液中进行氨浸，浸液∶筛下物质(质量比)＝10∶1～20∶1，浸出时间为0.5～2小时；氨浸以后向浸出液中加入1％的丁基黄药溶液和2号浮选油(松醇油)，充分搅拌，缓慢加入硫化钠溶液，进行浮选，直到溶液中不产生橘黄色沉淀停止加入硫化钠，在加入硫化钠过程中不断搅拌，表面浮起泡沫，利用刮板将泡沫刮出，即得到硫化镉，直到不产生泡沫停止刮板；浮选后的浆体进行压滤，滤液返回氨浸工艺，滤渣集中处理回收有价金属。

所述焙烧温度为500～600℃，焙烧时间为2～3小时。

所述浸液中氨含量为10～15mol/L，氯化铵含量为2～5mol/L。

所述1％丁基黄药加入量为每吨筛下物质加入5000～50000g，2号浮选油加入量为每升浸液加入20～200mg。

所述加入硫化钠溶液浓度为0.5～2mol/L。

与现有技术相比，由于本发明采用了低温火法氧化-氨浸浮选处理工艺，减少纯化学方法分离镍、镉、钴的难度，简化工艺流程，降低成本；不需要驱氨沉镉工艺，改善工作环境；浮选后液压滤得到的滤液返回氨浸工艺进行循环浸出，达到无污染生产水平。镉回收率能达到95％以上。

本发明具有工艺简单易行、所用原料和设备都比较常见且廉价、氨浸液循环使用和无污染、镉回收率高等特点。

具体实施方式

实施例1

将废旧镍镉电池经破碎、水洗后，放入马弗炉中进行焙烧，焙烧温度为500℃，焙烧时间为2小时；焙烧完以后用80目筛子进行筛分，去除铁壳和集流网；取筛下物质500g在5000g浸液中进行氨浸，浸液中氨含量为10mol/L，氯化铵含量为2mol/L，浸出时间为0.5小时；氨浸以后向浸出液中加入1％的丁基黄药溶液2.5g和2号浮选油溶液100mg，充分搅拌，缓慢加入硫化钠溶液，其中硫化钠溶液浓度为0.5mol/L，直到溶液中不产生橘黄色沉淀停止加入硫化钠，在加入硫化钠过程中不断搅拌，浮起泡沫，利用刮板将泡沫刮出，即得到硫化镉，直到不产生泡沫停止刮板；浮选后的矿体进行压滤，滤液返回氨浸工艺，滤渣集中处理回收有价金属。镉回收率95.1％。

实施例2

将废旧镍镉电池经破碎、水洗后，放入马弗炉中进行焙烧，焙烧温度为600℃，焙烧时间为3小时；焙烧完以后用80目筛子进行筛分，去除铁壳和集流网；取筛下物质500g在9000g浸液中进行氨浸，浸液中氨含量为15mol/L，氯化铵含量为5mol/L，浸出时间为2小时；氨浸以后向浸出液中加入1％的丁基黄药溶液25g和2号浮选油溶液450mg，充分搅拌，缓慢加入硫化钠溶液，其中硫化钠溶液浓度为2mol/L，直到溶液中不产生橘黄色沉淀停止加入硫化钠，在加入硫化钠过程中不断搅拌，浮起泡沫，利用刮板将泡沫刮出，即得到硫化镉，直到不产生泡沫停止刮板；浮选后的矿体进行压滤，滤液返回氨浸工艺，滤渣集中处理回收有价金属。镉回收率98.9％。

实施例3

将废旧镍镉电池经破碎、水洗后，放入马弗炉中进行焙烧，焙烧温度为550℃，焙烧时间为2.5小时；焙烧完以后用80目筛子进行筛分，去除铁壳和集流网；取筛下物质500g在6000g浸液中进行氨浸，浸液中氨含量为12mol/L，氯化铵含量为3mol/L，浸出时间为1小时；氨浸以后向浸出液中加入1％的丁基黄药溶液10g和2号浮选油溶液1200mg，充分搅拌，缓慢加入硫化钠溶液，其中硫化钠溶液浓度为1.5mol/L，直到溶液中不产生橘黄色沉淀停止加入硫化钠，在加入硫化钠过程中不断搅拌，浮起泡沫，利用刮板将泡沫刮出，即得到硫化镉，直到不产生泡沫停止刮板；浮选后的矿体进行压滤，滤液返回氨浸工艺，滤渣集中处理回收有价金属。镉回收率97.2％。

实施例4

将废旧镍镉电池经破碎、水洗后，放入马弗炉中进行焙烧，焙烧温度为600℃，焙烧时间为2小时；焙烧完以后用80目筛子进行筛分，去除铁壳和集流网；取筛下物质500g在7000g浸液中进行氨浸，浸液中氨含量为14mol/L，氯化铵含量为4mol/L，浸出时间为1.5小时；氨浸以后向浸出液中加入1％的丁基黄药溶液15g和2号浮选油溶液700mg，充分搅拌，缓慢加入硫化钠溶液，其中硫化钠溶液浓度为1mol/L，直到溶液中不产生橘黄色沉淀停止加入硫化钠，在加入硫化钠过程中不断搅拌，浮起泡沫，利用刮板将泡沫刮出，即得到硫化镉，直到不产生泡沫停止刮板；浮选后的矿体进行压滤，滤液返回氨浸工艺，滤渣集中处理回收有价金属。镉回收率96.8％。

Claims (2)

1.一种废旧镍镉电池回收镉的方法，其特征在于：将废旧镍镉电池经破碎、水洗后，放入马弗炉中进行焙烧；焙烧完以后用80目筛子进行筛分，去除铁壳和集流网；筛下物质在浸液中进行氨浸，浸液与筛下物质的质量比为10∶1～20∶1，浸出时间为0.5～2小时；氨浸以后进行浮选，向浸出液中加入1％的丁基黄药溶液和2号浮选油松醇油充分搅拌，缓慢加入硫化钠溶液，直到溶液中不产生橘黄色沉淀停止加入硫化钠，在加入硫化钠过程中不断搅拌，刮出表面浮起的泡沫，即得到硫化镉；

所述焙烧温度为500～600℃，焙烧时间为2～3小时；

所述浸液中氨含量为10～15mol/L，氯化铵含量为2～5mol/L；

所述1％丁基黄药加入量为每吨筛下物质加入5000～50000g，2号浮选油加入量为每升浸液加入20～200mg。

2.如权利要求1所述的废旧镍镉电池回收镉的方法，其特征在于：所述加入硫化钠溶液浓度为0.5～2mol/L。