CN105567981A - 一种从废旧镍氢电池中提取镍制备电解镍的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种从废旧镍氢电池中提取镍制备电解镍的方法。镍氢电池经过破碎、浸出、除稀土后剩余溶液主要为含有钴、铁、锰以及少量稀土的硫酸镍溶液，采用黄钠铁矾法沉淀除铁和P507萃取法除去其中的钴、锰以及稀土等杂质，获得纯净的硫酸镍溶液，利用该溶液在一定条件下进行电积实验，获得纯度为99.99～99.995%电解镍板。本方法工艺简单易行、设备投资少，镍回收率高，得到的电解镍产品纯度高，具有较高的附加值。

Description

一种从废旧镍氢电池中提取镍制备电解镍的方法
技术领域
本发明涉及一种从废旧镍氢电池中回收有价金属再利用的方法，特别涉及一种从废旧镍氢电池中提取镍制备电解镍的方法。
背景技术
在能源日益紧张的今天，新能源电池作为一种解决方案，得到了广泛的应用。废旧镍氢电池中含量大量的镍、钴、锰以及稀土等元素，其中镍含量约为30%，若能将其回收利用，经济效益显著，并且可以减少环境污染，节约能源，降低能耗。
目前国内外处理废旧镍氢电池的工艺主要有火法工艺和湿法工艺，火法工艺是采用高温熔炼的方式将镍氢电池熔炼为镍铁合金，镍铁合金可作为冶炼稀土储氢合金或其他合金的原料，如专利JP2639494。该方法工艺简单，成本低廉，但所得产品附加值低，且生产环境恶劣，二次污染严重。湿法工艺是目前处理镍氢废旧电池的主流工艺，该方法通过溶剂萃取、纯化、分离提纯有价金属。例如，专利CN101886178A介绍了一种从废旧镍氢电池中回收有价金属的方法。首先将镍氢电池经过破碎、磁选过筛、浸出、分离稀土等步骤，获得含有钴、锰、铁等杂质的硫酸镍溶液，将该溶液经过萃取剂P204萃取除杂，获得含有镍、钴的溶液。但用此种方法获得产品往往纯度不高，附加值较低，需要深加工为高附加值的产品，如电解镍、球镍等。电解镍主要用于生产优质不锈钢、高温高强度合金、精密合金以及电镀和石油化工等领域，需求量很大。所以能从废旧镍氢电池中回收有价金属镍，并直接加工成电解镍，将大大缩短工艺流程，且原料来源丰富、价格低廉，所得产品附加值高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种从废旧镍氢电池中回收有价金属再利用的方法，特别涉及一种从废旧镍氢电池中提取镍制备电解镍的方法。本发明所采用的技术方案如下：
一种从废旧镍氢电池中提取镍制备电解镍的方法，包括以下步骤：
1）将镍氢电池破碎、浸出、除稀土，剩余溶液主要为含有钴、铁、锰以及少量稀土的硫酸镍溶液；
2）采用黄钠铁矾法去除硫酸镍中铁杂质，将硫酸镍溶液的温度升高到70～95℃之间，加入碳酸钠溶液调节体系pH值，控制pH值1.5～2.5，搅拌时间2～6h，反应结束，控制终点pH值在3.5～4.0，进行固液分离，得到除铁后的硫酸镍溶液；
3）将除铁后的硫酸镍溶液采用P507萃取法除杂，所用的溶液pH=4.5～5.0，萃取级数1-7级，O/A=1:1，温度为室温，萃取后得到纯净的硫酸镍溶液；
4）将此硫酸镍溶液在一定条件下进行电积，得到获得纯度为99.99～99.995%电解镍板。
本发明的有益效果：本方法工艺简单易行、设备投资少，镍回收率高，得到的电解镍产品纯度高，具有较高的附加值。
附图说明
图1是电解镍板GDMS分析报告单
图2是电解镍板GDMS分析报告单。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进一步说明：
实施例1
1）将废旧镍氢电池破碎、浸出、除稀土，获得含有钴、铁、锰以及少量稀土的硫酸镍溶液；
2）采用黄钠铁矾法去除硫酸镍中铁杂质，将硫酸镍溶液的温度升高到90℃，加入碳酸钠溶液调节体系pH值，控制pH值1.5～2.5，搅拌时间2h，反应结束，控制终点pH值在3.5～4.0，进行固液分离，得到除铁后的硫酸镍溶液；
3）将除铁后的硫酸镍溶液采用P507萃取法除杂，所用的溶液pH=4.5～5.0，萃取级数5级，O/A=1:1，温度为室温，萃取后得到纯净的硫酸镍溶液；
4）将此硫酸镍溶液在一定条件下进行电积，所用的实验条件为：以钛板为阴极，钛涂钌网为阳极，电流为0.9～1.0A，槽电压为3.5～3.8V，温度60℃±5，电积周期为5～7天。电积得到获得纯度为99.99%电解镍板。电解镍板的杂质元素含量见图1。
实施例2
1）将废旧镍氢电池破碎、浸出、除稀土，获得含有钴、铁、锰以及少量稀土的硫酸镍溶液；
2）采用黄钠铁矾法去除硫酸镍中铁杂质，将硫酸镍溶液的温度升高到95℃，加入碳酸钠溶液调节体系pH值，控制pH值1.5～2.5，搅拌时间3h，反应结束，控制终点pH值在3.5～4.0，进行固液分离，得到除铁后的硫酸镍溶液；
3）将除铁后的硫酸镍溶液采用P507萃取法除杂，所用的溶液pH=4.5～5.0，萃取级数7级，O/A=1:1，温度为室温，萃取后得到纯净的硫酸镍溶液；
4）将此硫酸镍溶液在一定条件下进行电积，所用的实验条件为：以钛板为阴极，钛涂钌网为阳极，电流为0.9～1.0A，槽电压为3.5～3.8V，温度60℃±5，电积周期为5～7天。电积得到获得纯度为99.995%电解镍板。电解镍板的杂质元素含量见图2。
上述实施例对本发明进行了详尽的描述，不应理解为本发明主题范围仅限于上述实施例。凡基于上述内容所实现的技术均属于本发明的范围。

Claims (4)

1.一种从废旧镍氢电池中提取镍制备电解镍的方法，其特征是:包括如下步骤：将镍氢电池经过破碎、浸出、除稀土后剩余溶液主要为含有钴、铁、锰以及少量稀土的硫酸镍溶液，此溶液用黄钠铁矾法沉淀除铁和P507萃取法除去其中的钴、锰以及稀土等杂质，获得纯净的硫酸镍溶液，对该溶液进行电积实验，获得纯度为99.99～99.995%电解镍板。
2.根据权利要求1所述的从废旧镍氢电池中提取镍制备电解镍的方法，其特征是：采用黄钠铁矾法除铁所用的实验条件为：反应温度：70～95℃，体系pH值1.5～2.5，搅拌时间2～6h，终点pH值3.5～4.0。
3.根据权利要求1所述的从废旧镍氢电池中提取镍制备电解镍的方法，其特征是：采用P507萃取法除杂，所用实验条件为：溶液pH=4.5～5.0，萃取相比为O/A=1:1，萃取级数1-7级，温度为室温。
4.根据权利要求1所述的从废旧镍氢电池中提取镍制备电解镍的方法，其特征是：电解法制备镍板，所用的实验条件为：以钛板为阴极，钛涂钌网为阳极，电流为0.9～1.2A，槽电压为2.5～4.5V，温度60℃±5，电积周期为5～7天。
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