CN101624652A - 镍镉废电池正负极混合材料的浸出方法 - Google Patents

镍镉废电池正负极混合材料的浸出方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101624652A
CN101624652A CN200910059701A CN200910059701A CN101624652A CN 101624652 A CN101624652 A CN 101624652A CN 200910059701 A CN200910059701 A CN 200910059701A CN 200910059701 A CN200910059701 A CN 200910059701A CN 101624652 A CN101624652 A CN 101624652A
Authority
CN
China
Prior art keywords
leaching
nitric acid
cadmium batteries
waste nickel
anode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN200910059701A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101624652B (zh
Inventor
龙炳清
魏涛
龙怡
曾凡芸
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sichuan Normal University
Original Assignee
Sichuan Normal University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sichuan Normal University filed Critical Sichuan Normal University
Priority to CN2009100597011A priority Critical patent/CN101624652B/zh
Publication of CN101624652A publication Critical patent/CN101624652A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101624652B publication Critical patent/CN101624652B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20—Recycling

Landscapes

  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

本发明介绍的镍镉废电池正负极混合材料的浸出方法是将从将从镍镉废电池中分离出的正负极混合材料放入耐压和耐硝酸腐蚀的容器中，然后密封容器，并将硝酸泵入该容器，通入工业纯氧进行镍镉废电池正负极混合材料的浸出。浸出温度为20～100℃，浸出压力为0.05～0.5MPa，浸出的硝酸初始浓度为1～6mol/L，浸出时间为1～5小时，浸出过程进行搅拌，搅拌速度30～100r/min。硝酸加入量为加入反应容器的正负极混合材料中全部金属浸出的硝酸理论消耗量的101～130％。

Description

镍镉废电池正负极混合材料的浸出方法
技术领域
本发明涉及镍镉废电池正负极混合材料的一种浸出方法。
背景技术
镍镉电池是一类广泛使用的电池，该电池使用报废后将产生大量废电池。由于这类电池含有大量重金属，若弃入环境，将对环境产生很大的直接和潜在危害。镍镉电池正负极混合材料主要含镍、钴和镉，三者的总含量高达80％以上，很具回收价值。目前从镍镉废电池正负极混合材料中回收镍、钴和镉的工艺主要有火法工艺和湿法工艺。火法工艺得到的产品为合金材料，很难获得较纯的镍、钴和镉。湿法工艺比较容易得到较纯的镍、钴和镉。浸出是湿法工艺中必不可少的一个过程。目前镍镉废电池正负极混合材料的浸出方法主要有盐酸浸出法、硫酸浸出法和硝酸浸出法。盐酸浸出法，设备腐蚀大，酸雾产生量大而污染环境。硫酸浸出法消耗较昂贵的氧化剂(如双氧水等)。硝酸浸出法的硝酸消耗量大，而且会产生大量氮氧化物，污染环境。开发设备腐蚀小、成本低、基本无环境污染的镍镉废电池正负极混合材料的浸出方法具有较大实用价值。
发明内容
针对目前镍镉废电池正负极混合材料浸出的问题，本发明的目的是寻找一种硝酸消耗量低，基本无氮氧化物污染的镍镉废电池正负极混合材料的浸出方法，其特征在于将从镍镉废电池中分离出的正负极混合材料(包括通过人工或机械分离出的初级正负极混合材料、初级正负极混合材料经破碎和球磨或棒磨得到的正负极混合粉体材料、初级正负极混合材料或正负极混合粉体材料经碱洗或焙烧等预处理得到的较纯净的正负极混合材料)放入耐压和耐硝酸腐蚀的容器中，然后密封容器，并将硝酸泵入该容器，通入工业纯氧进行镍镉废电池正负极混合材料的浸出，浸出结束后进行液固分离，得到所需浸出溶液。浸出温度为20～100℃，浸出压力为0.05～0.5MPa，浸出的硝酸初始浓度为1～6mol/L，浸出时间为1～5小时，浸出过程进行搅拌，搅拌速度30～100r/min。硝酸加入量为加入反应容器的正负极混合材料中全部金属浸出的硝酸理论消耗量的101～130％。
本发明的目的是这样实现的：在加压工业纯氧存在的条件下，硝酸浸出镍镉废电池正负极混合材料(材料中的镍和镉呈金属和氧化物两种形态，钴呈氧化物形态)时，部分金属镍生成硝酸亚镍的过程发生如下化学反应：
Ni+4HNO3＝Ni(NO3)2+2NO2+2H2O
3Ni+8HNO3＝3Ni(NO3)2+2NO+4H2O
2NO+O2＝2NO2
3NO2+H2O＝2HNO3+NO
总反应为：
2Ni+4HNO3+O2＝2Ni(NO3)2+2H2O
在加压工业纯氧存在的条件下，硝酸浸出镍镉废电池正负极混合材料时，部分金属镍生成硝酸镍的过程发生如下化学反应：
Ni+6HNO3＝Ni(NO3)3+3NO2+3H2O
Ni+4HNO3＝Ni(NO3)3+NO+2H2O
2NO+O2＝2NO2
3NO2+H2O＝2HNO3+NO
总反应为；
4Ni+12HNO3+3O2＝4Ni(NO3)3+6H2O
硝酸浸出镍镉废电池正负极混合材料时，部分氧化镍生成硝酸亚镍的过程发生如下化学反应：
NiO+2HNO3＝Ni(NO3)2+H2O
在加压工业纯氧存在的条件下，硝酸浸出镍镉废电池正负极混合材料时，部分氧化镍生成硝酸镍的过程发生如下化学反应：
NiO+4HNO3＝Ni(NO3)3+NO2+2H2O
3NiO+10HNO3＝9Ni(NO3)3+NO+5H2O
2NO+O2＝2NO2
3NO2+H2O＝2HNO3+NO
总反应为：
4NiO+12HNO3+O2＝4Ni(NO3)3+6H2O
硝酸浸出镍镉废电池正负极混合材料时，钴的氧化物发生如下化学反应：
CoO+2HNO3＝Co(NO3)2+H2O
在加压工业纯氧存在的条件下，硝酸浸出镍镉废电池正负极混合材料时，金属镉生成硝酸镉的过程发生如下化学反应：
Cd+4HNO3＝Cd(NO3)2+2NO2+2H2O
3Cd+8HNO3＝3Cd(NO3)2+2NO+4H2O
2NO+O2＝2NO2
3NO2+H2O＝2HNO3+NO
总反应为：
2Cd+4HNO3+O2＝2Cd(NO3)2+2H2O
硝酸浸出镍镉废电池正负极混合材料时，氧化镉生成硝酸镉的过程发生如下化学反应：
CdO+2HNO3＝Cd(NO3)2+H2O
在硝酸过量和使用加压工业纯氧的浸出条件下，绝大部分镍和钴最终以三价形式进入浸出液。
经过上述一系列反应，最终提高了硝酸的利用率，基本避免了氮氧化物污染物的产生，实现了工艺的清洁化。
相对于现有方法，本发明的突出优点是可大大降低硝酸耗量，基本避免了污染物氮氧化物的产生，从而不需要氮氧化物的污染治理，省去了污染治理费用，具有明显的经济效益和环境效益。
具体实施方法
实施例1：将100g镍镉废电池正负极混合材料(含镍43.5％、钴2.3％、镉40.2％)加入容积为1L的不锈钢高压釜中，加入3.0mol/L的硝酸910ml，通入0.2MPa的工业纯氧，在40～50℃下搅拌(搅拌速度为80r/min)浸出2小时，浸出结束后进行液固分离，得到890ml浸出溶液(不含浸出渣洗涤水)。反应尾气约270ml(折合成绝对压力0.1MPa的体积)，氮氧化物浓度为8.1mg/m3。镍、钴和镉的浸出率分别为99.1％、97.2％和99.3％(按进入浸出溶液和浸出渣洗涤液中的镍、钴和镉计算)。
实施例2：将500g镍镉废电池正负极混合材料(含镍43.5％、钴2.3％、镉40.2％)加入容积为5L的不锈钢高压釜中，加入3.5mol/L的硝酸4.0L，通入0.1MPa的工业纯氧，在50～60℃下搅拌(搅拌速度为80r/min)浸出2.5小时，浸出结束后进行液固分离，得到3.8L浸出溶液(不含浸出渣洗涤水)，反应尾气约2.0L(折合成绝对压力0.1MPa的体积)，氮氧化物浓度为8.8mg/m3。镍、钴和镉的浸出率分别为99.2％和97.9％和99.4％(按进入浸出溶液和浸出渣洗涤液中的镍、钴和镉计算)。

Claims (1)

1、一种镍镉废电池正负极混合材料的浸出方法，其特征是将从镍镉废电池中分离出的正负极混合材料放入耐压和耐硝酸腐蚀的容器中，然后密封容器，并将硝酸泵入该容器，通入工业纯氧进行镍镉废电池正负极混合材料的浸出，浸出结束后进行液固分离，得到所需浸出溶液，浸出温度为20～100℃，浸出压力为0.05～0.5MPa，浸出的硝酸初始浓度为1～6mol/L，浸出时间为1～5小时，浸出过程进行搅拌，搅拌速度30～100r/min，硝酸加入量为加入反应容器的正负极混合材料中全部金属浸出的硝酸理论消耗量的101～130％。
CN2009100597011A 2009-06-23 2009-06-23 镍镉废电池正负极混合材料的浸出方法 Expired - Fee Related CN101624652B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2009100597011A CN101624652B (zh) 2009-06-23 2009-06-23 镍镉废电池正负极混合材料的浸出方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2009100597011A CN101624652B (zh) 2009-06-23 2009-06-23 镍镉废电池正负极混合材料的浸出方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101624652A true CN101624652A (zh) 2010-01-13
CN101624652B CN101624652B (zh) 2011-03-16

Family

ID=41520643

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2009100597011A Expired - Fee Related CN101624652B (zh) 2009-06-23 2009-06-23 镍镉废电池正负极混合材料的浸出方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101624652B (zh)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101886177A (zh) * 2010-07-28 2010-11-17 江门市长优实业有限公司 一种从镍镉废电池回收镉的方法
CN101892391A (zh) * 2010-07-28 2010-11-24 江门市长优实业有限公司 镍镉废电池正负极混合材料的浸出方法
CN103667722A (zh) * 2013-12-29 2014-03-26 四川师范大学 镍镉废电池正负极混合材料的浸出方法
CN103757340A (zh) * 2013-12-29 2014-04-30 四川师范大学 镍镉废电池正负极混合材料的浸出方法
CN103757245A (zh) * 2013-12-29 2014-04-30 四川师范大学 镍镉废电池正极材料的浸出方法
CN103757378A (zh) * 2013-12-29 2014-04-30 四川师范大学 镍镉废电池正负极混合材料的浸出方法
CN103757416A (zh) * 2013-12-29 2014-04-30 四川师范大学 镍镉废电池正极材料的浸出方法
CN103757395A (zh) * 2013-12-29 2014-04-30 四川师范大学 废电池电极混合材料的浸出方法

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101886177A (zh) * 2010-07-28 2010-11-17 江门市长优实业有限公司 一种从镍镉废电池回收镉的方法
CN101892391A (zh) * 2010-07-28 2010-11-24 江门市长优实业有限公司 镍镉废电池正负极混合材料的浸出方法
CN101892391B (zh) * 2010-07-28 2012-07-25 江门市长优实业有限公司 镍镉废电池正负极混合材料的浸出方法
CN101886177B (zh) * 2010-07-28 2012-08-29 江门市长优实业有限公司 一种从镍镉废电池回收镉的方法
CN103667722A (zh) * 2013-12-29 2014-03-26 四川师范大学 镍镉废电池正负极混合材料的浸出方法
CN103757340A (zh) * 2013-12-29 2014-04-30 四川师范大学 镍镉废电池正负极混合材料的浸出方法
CN103757245A (zh) * 2013-12-29 2014-04-30 四川师范大学 镍镉废电池正极材料的浸出方法
CN103757378A (zh) * 2013-12-29 2014-04-30 四川师范大学 镍镉废电池正负极混合材料的浸出方法
CN103757416A (zh) * 2013-12-29 2014-04-30 四川师范大学 镍镉废电池正极材料的浸出方法
CN103757395A (zh) * 2013-12-29 2014-04-30 四川师范大学 废电池电极混合材料的浸出方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN101624652B (zh) 2011-03-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101619394B (zh) 镍钴锰酸锂废电池正负极混合材料的浸出方法
CN101624651B (zh) 镍氢废电池正极材料的浸出方法
CN101586192B (zh) 镍钴锰酸锂废电池正负极混合材料的浸出方法
CN101624653A (zh) 镍镉废电池正负极混合材料的浸出方法
CN101624652B (zh) 镍镉废电池正负极混合材料的浸出方法
CN101665872A (zh) 镍镉废电池正极材料的浸出方法
CN101629243A (zh) 镍氢废电池正负极混合材料的浸出方法
CN101928831A (zh) 钴酸锂废电池正极材料的浸出方法
CN101643851A (zh) 镍酸锂废电池正极材料的浸出方法
CN101586189B (zh) 钴酸锂废电池正极材料的浸出方法
CN101586190B (zh) 镍氢废电池正极材料的浸出方法
CN101586193B (zh) 镍酸锂废电池正极材料的浸出方法
CN101660049B (zh) 镍氢废电池负极材料浸出方法
CN101665873A (zh) 镍镉废电池正极材料的浸出方法
CN101586194B (zh) 镍氢废电池正负极混合材料的浸出方法
CN101586191B (zh) 镍氢废电池负极材料的浸出方法
CN103757400A (zh) 镍氢废电池正负极混合材料的浸出方法
CN103757407A (zh) 镍氢废电池正负极混合材料的浸出方法
CN103667722A (zh) 镍镉废电池正负极混合材料的浸出方法
CN103757402A (zh) 镍氢废电池正极材料的浸出方法
CN103757357A (zh) 镍镉废电池正极材料的浸出方法
CN103757347A (zh) 镍镉废电池正极材料的浸出方法
CN103757350A (zh) 镍镉废电池正极材料的浸出方法
CN103757339A (zh) 镍镉废电池正极材料的浸出方法
CN103757358A (zh) 镍镉废电池正极材料的浸出方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20110316

Termination date: 20110623