CN102340046A - 覆钴型球形氢氧化镍边角废料的回收处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种覆钴型球形氢氧化镍边角废料的回收处理方法。利用浓硫酸稀释自身放出的热量，加入双氧水使覆钴型球形氢氧化镍边角废料迅速溶解，转化成硫酸镍、硫酸钴溶液，通过萃取分离，用作合成覆钴型球形氢氧化镍的主要生产原料，达到原料回收循环再利用的目的。本发明的优点在于，消耗硫酸量较少、溶解耗时短、回收率高。

Description

覆钴型球形氢氧化镍边角废料的回收处理方法
技术领域
本发明公开了一种覆钴型球形氢氧化镍边角废料的回收处理方法。
背景技术
随着移动设备科技迅猛发展，二次电池也得到大力发展发展，尤其是镍氢二次电池发展相当迅速，覆钴型球形氢氧化镍电池作为镍氢二次电池最主要的部分，由于其具有电容量恢复快、自放电率低、循环寿命长等特点发展尤为迅速。
随着覆钴型镍氢二次电池广泛的应用，其资源回收再利用成为可持续发展的关键。覆钴型球形氢氧化镍的生产过程中由于工艺技术的特殊性，会产生较多的边角废料，如不加以循环利用，不仅造成生产成本的上升，同时也是对宝贵金属资源的浪费，尤其是覆钴型球形氢氧化镍后期氧化工序和后期微波干燥极易造成不合格品的出现，这些边角废料以及后期不合格品的处理是覆钴型球形氢氧化镍生产企业头痛的问题。覆钴型球形氢氧化镍边角废料的溶解问题，由于存在致密、稳定、牢固的氢氧化钴包覆层，其溶解困难、耗时长。目前回收再利用方案主要有：①、硝酸溶解，其缺点主要有硝酸易挥发，酸消耗大、污染环境，并且溶解耗时长，效率较低。②、盐酸溶解，其缺点主要有盐酸易挥发，酸消耗大、污染环境，并且反应有氯气生成、溢出，危害性大、溶解耗时长，效率低；③、硫酸溶解，同样存在酸消耗大、溶解耗时长、效率低的问题。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明旨在提供一种酸消耗量低、溶解较为迅速、耗时较短及回收率较高的覆钴型球形氢氧化镍边角废料的回收处理方法。
本发明为解决技术问题所采用的技术方案如下：
覆钴型球形氢氧化镍边角废料的回收处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
a、向反应容器中加入500～2000份去离子水；
b、向反应容器内加入500～600份覆钴型球形氢氧化镍边角废料；
c、开启搅拌，向反应容器内加入500～700份浓硫酸；
d、搅拌20～50min后取样分析PH值；
e、控制PH值为1～5，加入10～60份双氧水；
f、保温40～60℃，搅拌3～20min后取样，用滤纸过滤，至无滤饼存在；
g、反应容器内液体先用P204分离杂质，再用P507萃取分离硫酸钴和硫酸镍。
较为完善的是，
所述步骤c浓硫酸的添加速率为20～25份/分钟。
所述步骤d的搅拌速率为20～50r/min。
所述步骤e的双氧水的质量百分浓度为27.5％.
本发明针对不挥发性硫酸溶解覆钴型球形氢氧化镍边角废料做了深层次的研究，利用浓硫酸稀释自身放出的热量，加入一定量的双氧水使覆钴型球形氢氧化镍边角废料迅速溶解，溶液转化成硫酸镍、硫酸钴溶液，通过萃取分离后，再次用作合成覆钴型球形氢氧化镍的主要生产原料，达到原料回收循环再利用的目的。
本发明所公开的回收处理方法中，硫酸可以选用不同浓度进行反应，但是使用含量大于93％的浓硫酸，溶解效果最佳，回收率最高。控制搅拌速率在20～50r/min之间，控制PH值在1～5之间，双氧水浓度控制为27.5％，通过这三个工艺参数的设置，可以更好的促进溶解反应的进行，PH值偏高或偏低分别采用添加浓硫酸和覆钴型球形氢氧化镍边角废料进行调节。
与背景技术中的溶解方案相比较，本发明的优点在于：
1、消耗硫酸量较少，节约资源。
2、溶解耗时短、效率较高。
3、反应无需加热，通过浓硫酸自身的放热即可达到溶解所需的温度，节约能源显著。
4、回收率高达98.5％。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步的说明，但本发明不仅限于这些实施例，在未脱离本发明宗旨的前提下，所作的任何改进均落在本发明的保护范围之内。
实施例1
覆钴型球形氢氧化镍边角废料的回收处理方法，包括以下步骤：
a、向反应容器中加入2000kg去离子水；
b、向反应容器内加入600kg覆钴型球形氢氧化镍边角废料；
c、开启搅拌，向反应容器内加入500kg浓硫酸，添加速率为20kg/分钟；
d、保持搅拌速率20r/min搅拌20min后取样分析PH值；
e、控制PH值为1，加入10kg 27.5％的双氧水；
f、保温40℃，搅拌3min后取样，用滤纸过滤，无滤饼存在；
g、反应容器内液体先用P204[二(2-乙基己基磷酸)]分离杂质，再用P507[2-乙基己基膦酸单(2-乙基己基)酯]萃取分离硫酸钴和硫酸镍。
通过上述回收处理方法：
回收硫酸钴69.93kg，回收率达到98.51％；
回收硫酸镍903.82kg，回收率达到98.50％。
实施例2
覆钴型球形氢氧化镍边角废料的回收处理方法，包括以下步骤：
a、向反应容器中加入500kg去离子水；
b、向反应容器内加入500kg覆钴型球形氢氧化镍边角废料；
c、开启搅拌，向反应容器内加入700kg浓硫酸，添加速率为25kg/分钟；
d、保持搅拌速率50r/min搅拌50min后取样分析PH值；
e、控制PH值为5，加入60kg 27.5％的双氧水；
f、保温60℃，搅拌20min后取样，用滤纸过滤，无滤饼存在；
g、反应容器内液体先用P204分离杂质，再用P507萃取分离硫酸钴和硫酸镍。
通过上述回收处理方法：
回收硫酸钴63.48kg，回收率达到98.52％；
回收硫酸镍753.26kg，回收率达到98.51％。
实施例3
覆钴型球形氢氧化镍边角废料的回收处理方法，包括以下步骤：
a、向反应容器中加入1000kg去离子水；
b、向反应容器内加入550kg覆钴型球形氢氧化镍边角废料；
c、开启搅拌，向反应容器内加入600kg浓硫酸，添加速率为25kg/分钟；
d、保持搅拌速率40r/min搅拌35min后取样分析PH值；
e、控制PH值为3，加入40kg 27.5％的双氧水；
f、保温50℃，搅拌10min后取样，用滤纸过滤，无滤饼存在；
g、反应容器内液体先用P204分离杂质，再用P507萃取分离硫酸钴和硫酸镍。
通过上述回收处理方法，
回收硫酸钴72.67kg，回收率达到98.50％；
回收硫酸镍828.67kg，回收率达到98.52％。

Claims (4)

1.覆钴型球形氢氧化镍边角废料的回收处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
a、向反应容器中加入500～2000份去离子水；
b、向反应容器内加入500～600份覆钴型球形氢氧化镍边角废料；
c、开启搅拌，向反应容器内加入500～700份浓硫酸；
d、搅拌20～50min后取样分析PH值；
e、控制PH值为1～5，加入10～60份双氧水；
f、保温40～60℃，搅拌3～20min后取样，用滤纸过滤，至无滤饼存在；
g、反应容器内液体先用P204分离杂质，再用P507萃取分离硫酸钴和硫酸镍。
2.根据权利要求1所述的覆钴型球形氢氧化镍边角废料的回收处理方法，其特征在于，所述步骤c浓硫酸的添加速率为20～25份/分钟。
3.根据权利要求1所述的覆钴型球形氢氧化镍边角废料的回收处理方法，其特征在于，所述步骤d的搅拌速率为20～50r/min。
4.根据权利要求1所述的覆钴型球形氢氧化镍边角废料的回收处理方法，其特征在于，所述步骤e的双氧水浓度为27.5％。
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