CN117467856A - 一种镍镉电池中回收重金属的设备 - Google Patents
一种镍镉电池中回收重金属的设备 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117467856A CN117467856A CN202311434411.7A CN202311434411A CN117467856A CN 117467856 A CN117467856 A CN 117467856A CN 202311434411 A CN202311434411 A CN 202311434411A CN 117467856 A CN117467856 A CN 117467856A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- nickel
- stirring
- leaching
- arm
- cadmium
- 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
Links
- OJIJEKBXJYRIBZ-UHFFFAOYSA-N cadmium nickel Chemical compound [Ni].[Cd] OJIJEKBXJYRIBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 35
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 28
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 99
- 238000002386 leaching Methods 0.000 claims abstract description 46
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 42
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 21
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 18
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 18
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 17
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 16
- 239000012752 auxiliary agent Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 7
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims abstract description 6
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims abstract description 6
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 18
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 13
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 12
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 11
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 8
- WLZRMCYVCSSEQC-UHFFFAOYSA-N cadmium(2+) Chemical compound [Cd+2] WLZRMCYVCSSEQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 5
- 239000007773 negative electrode material Substances 0.000 claims description 4
- 239000007774 positive electrode material Substances 0.000 claims description 4
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 claims description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 3
- 238000012216 screening Methods 0.000 claims description 2
- 239000007769 metal material Substances 0.000 claims 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 abstract description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 3
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 12
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 8
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 7
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 6
- 238000011978 dissolution method Methods 0.000 description 5
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 5
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 5
- 230000009471 action Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- PLLZRTNVEXYBNA-UHFFFAOYSA-L cadmium hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Cd+2] PLLZRTNVEXYBNA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 2
- BFDHFSHZJLFAMC-UHFFFAOYSA-L nickel(ii) hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ni+2] BFDHFSHZJLFAMC-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 2
- PUZPDOWCWNUUKD-UHFFFAOYSA-M sodium fluoride Chemical compound [F-].[Na+] PUZPDOWCWNUUKD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 2
- VEQPNABPJHWNSG-UHFFFAOYSA-N Nickel(2+) Chemical compound [Ni+2] VEQPNABPJHWNSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010405 anode material Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 description 1
- 230000000711 cancerogenic effect Effects 0.000 description 1
- 231100000315 carcinogenic Toxicity 0.000 description 1
- 238000009388 chemical precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000002848 electrochemical method Methods 0.000 description 1
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 230000003394 haemopoietic effect Effects 0.000 description 1
- 239000002920 hazardous waste Substances 0.000 description 1
- 231100000206 health hazard Toxicity 0.000 description 1
- 239000010799 household hazardous waste Substances 0.000 description 1
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 230000005389 magnetism Effects 0.000 description 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 210000000653 nervous system Anatomy 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 229910001453 nickel ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 238000005185 salting out Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 1
- 239000011775 sodium fluoride Substances 0.000 description 1
- 235000013024 sodium fluoride Nutrition 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/54—Reclaiming serviceable parts of waste accumulators
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B17/00—Obtaining cadmium
- C22B17/04—Obtaining cadmium by wet processes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B23/00—Obtaining nickel or cobalt
- C22B23/04—Obtaining nickel or cobalt by wet processes
- C22B23/0407—Leaching processes
- C22B23/0415—Leaching processes with acids or salt solutions except ammonium salts solutions
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B23/00—Obtaining nickel or cobalt
- C22B23/04—Obtaining nickel or cobalt by wet processes
- C22B23/0453—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching
- C22B23/0461—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by chemical methods
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B7/00—Working up raw materials other than ores, e.g. scrap, to produce non-ferrous metals and compounds thereof; Methods of a general interest or applied to the winning of more than two metals
- C22B7/006—Wet processes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B7/00—Working up raw materials other than ores, e.g. scrap, to produce non-ferrous metals and compounds thereof; Methods of a general interest or applied to the winning of more than two metals
- C22B7/006—Wet processes
- C22B7/007—Wet processes by acid leaching
-
- 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
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/84—Recycling of batteries or fuel cells
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
本发明涉及一种镍镉电池中回收重金属的设备，包括拆分系统、浸出系统、搬运系统和加热系统，拆分系统包括放电设备和破碎设备；浸出系统包括容器、搅拌组件和驱动组件。本发明通过对镍镉电池中的重金属回收的生产线进行改进，采用拆分系统将镍镉电池拆解后，将负极和正极经过破碎，再进入浸出系统的容器中，向其中加入酸助剂进行溶解浸出，使电极中的各种金属进入溶液中，经过电解后去除杂质离子，通过加热系统对浸出液进行加热，通过在浸出液中加入碱助剂，驱动组件带动搅拌组件进行运动，进而获得高纯金属镍和金属镉，本发明减少了中和后含盐含重金属的废水的产生排放，且无需对废料反复的进行搬运，可以更高效地对金属镍和金属镉进行提取。
Description
技术领域
本发明涉及电池回收处理技术领域，尤其涉及一种镍镉电池中回收重金属的设备。
背景技术
镍镉碱性蓄电池具有可靠性高、充放电效率高、温度范围宽、安全性高、能量密度大等优点。但由于废弃镍镉电池中的镉会造成严重的环境污染和健康危害，镉(Cd)元素通过各种途径进入人体内，长期积蓄难以排除，损害神经系统、造血功能和骨骼，甚至可以致癌，目前在航空、列车、轮船等特殊行业仍在使用。废弃镍镉电池已被许多国家列入危险废物。
国内危废处置企业对于镍镉电池主要处理方法以安全填埋处理为主，少数企业进行焚烧处置，但焚烧后的飞灰和炉渣仍要进行填埋处置，这些方法并未将重金属危险消除，始终有环境污染的隐患。对于镍镉碱性蓄电池也还有进行拆解提取氢氧化镍和氢氧化镉的研究，流程：先将镍镉电池拆解，然后正极和负极分别经过破碎，用酸溶解后，加碱中和沉淀，经过洗涤获得氢氧化镍和氢氧化镉。
安全填埋及焚烧并未解决重金属污染问题，湿法提取过程虽然能在一定程度上变废为宝，但存在以下几个问题：1.消耗大量酸碱，产生大量含重金属和盐的废水；2.废水中含有重金属，重金属容易超标。3.采用沉淀法获得的产品容易有杂质，氢氧化镉缺少相关标准，再次利用存在困难鉴于此，我们提出一种镍镉电池中回收重金属的设备。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，适应现实需要，提供一种镍镉电池中回收重金属的设备。
为了实现本发明的目的，本发明所采用的技术方案为：
一种镍镉电池中回收重金属的设备，包括拆分系统，所述拆分系统包括放电设备以及连接所述放电设备的破碎设备；浸出系统，所述浸出系统处理所述破碎设备获得的材料；搬运系统，所述搬运系统用于移动所述浸出系统；其中，所述浸出系统包括容器、搅拌组件和驱动组件；所述容器滑动连接在所述搬运系统上；所述搅拌组件设置在所述容器内，用于对容器内的浸出液进行搅拌；所述驱动组件布置在所述容器上方，用于驱动所述搅拌组件搅拌工作；加热系统，所述加热系统用于对所述容器内的浸出液进行加热；
对于本发明中的提取重金属镍镉的设备，先将废旧镍镉电池放入放电设备中进行放电，通过所述破碎设备剥离外壳、简单破碎、筛选后得到正负电极材料，或者简单破碎后焙烧去除有机物获得电极材料，再进入浸出系统的容器中，向其中加入酸助剂进行溶解浸出，使电极中的各种金属进入溶液中，经过电解后去除杂质离子，通过加热系统对浸出液进行加热，通过在浸出液中加入碱助剂，启动驱动组件，驱动组件带动搅拌组件进行运动，进而使溶液中镍、镉离子与碱助剂反应，即可获得金属镍和金属镉，本发明减少了中和后含盐含重金属的废水的产生排放，且无需对废料反复的进行搬运，可以更高效地对金属镍和金属镉进行提取。
优选地，所述容器包括第一容腔，以及连接在所述第一容腔底部的第二容腔；所述第一容腔呈圆柱状设计；所述第二容腔的内壁从顶端到底端倾斜设计，且顶部的开口面积大于底部的面积，这样方便对金属沉淀物体进行收集，所述第二容腔的底部固设有滑动块。
优选地，为了可以搅拌的充分，且不影响到反应效率，所述搅拌组件包括转轴系统和搅拌系统；所述转轴系统与所述驱动组件的输出端固定连接；所述搅拌系统包括支架，所述支架包括呈等边三角状设置的框体以及设置在所述框体的各个端点处的臂体，所述框体通过轴承与所述转轴系统下端固定连接，所述臂体沿所述框体的中心线布置，所述框体表面安装有第一搅拌臂和第二搅拌臂，所述第一搅拌臂为截面呈三角状的角钢结构。具体的，对于传统的搅拌叶片，当搅拌速率低时，正在形成的沉淀物会被大的切削力打碎，产生大量小颗粒，增大搅拌速率，会增加表面缺陷吸附杂质元素，导致产物的纯度下降，本发明通过对搅拌组件进行重新设计，通过设置第一搅拌臂和第二搅拌臂使得本设备可以在较低的转速下依然不会对形成的沉淀物进行破坏，三角状的第一搅拌臂与液体的接触面较小，从而不会与沉淀物进行大面积碰撞，在低速的情况下实现重复搅拌的效果。
优选地，所述第一搅拌臂表面开设有通孔，所述臂体穿过所述通孔并所述第一搅拌臂转动连接，所述第一搅拌臂上且与所述臂体连接的位置开设有螺纹孔，所述螺纹孔内设有紧固螺栓，所述紧固螺栓的螺杆与所述螺纹孔螺纹连接致使其螺杆端部抵在所述臂体上，需要调节第一搅拌臂的位置时，通过松紧固螺栓，实现第一搅拌臂可以旋转的目的。
优选地，所述第二搅拌臂包括壳体、活动件和磁吸机构；所述壳体内设有空腔，所述壳体的一端开设有出料口，所述空腔的腔壁形成活动件的移动轨迹；所述活动件活动设置在所述壳体的空腔内部；所述磁吸机构设置在所述壳体上远离出料口的一端，用于驱动所述活动件沿所述移动轨迹移动进行移动。本发明通过对第二搅拌臂的特殊设计，使其可以起到到搅拌的工作。
优选地，所述活动件包括第一主体，所述第一主体的两端分别设置有第二主体和第三主体，所述第二主体相对于所述第一主体靠近所述磁吸机构设置；其中，所述第三主体为磁性金属材质，且所述第二主体与所述第三主体表面均套设有弹性件，弹性件对活动件始终施加朝向出料口方向的力。
优选地，所述第一主体的侧壁布置有两个限位滑块，所述壳体的内壁开设有限位滑槽，所述限位滑槽镶嵌所述限位滑块。
优选地，所述转轴系统包括轴体、柱体和密封件；所述轴体为内部中空的圆管结构，且所述轴体的内腔顶部设置有电磁铁；所述柱体上端套设在所述轴体的内腔中并与所述轴体滑动连接，所述柱体的顶部为磁性材质；所述密封件设置在所述柱体的底部，所述密封件呈圆形设计，且尺寸小于所述第二容腔顶部的开口尺寸。
优选地，所述搬运系统包括滑轨，所述滑轨连接在所述破碎设备的输出端，所述浸出系统通过第所述第二容腔底部的滑动块与所述滑轨滑动连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1.本发明是提供一种镍镉电池中回收重金属的设备，通过对镍镉电池中的重金属回收的生产线进行改进，采用拆分系统将镍镉电池拆解后，将负极和正极经过破碎，再进入浸出系统的容器中，向其中加入酸助剂进行溶解浸出，使电极中的各种金属进入溶液中，经过电解后去除杂质离子，通过加热系统对浸出液进行加热，通过在浸出液中加入碱助剂，启动驱动组件，驱动组件带动搅拌组件进行运动，进而使溶液中镍、镉离子与碱助剂反应，进而获得高纯金属镍和金属镉，本发明减少了中和后含盐含重金属的废水的产生排放，且无需对废料反复的进行搬运，可以更高效地对金属镍和金属镉进行提取。
2.本发明通过对搅拌组件进行改进，通过设置第一搅拌臂和第二搅拌臂使得本设备可以在较低的转速下依然不会对镍和镉形成的沉淀物进行破坏，三角状的第一搅拌臂与液体的接触面较小，从而不会与沉淀物进行大面积碰撞，在低速的情况下实现重复搅拌的效果。
附图说明
图1为本发明的一种镍镉电池中回收重金属的设备的实施例结构示意图；
图2为本发明实施例的浸出系统的结构示意图；
图3为本发明实施例的容器结构示意图；
图4为本发明实施例的转轴系统的结构示意图；
图5为本发明实施例的搅拌组件的结构示意图；
图6为本发明实施例的第一搅拌臂与臂体的连接结构示意图；
图7为本发明实施例的第二搅拌臂的拆分结构示意图；
图8为本发明实施例的壳体的部分剖面结构示意图；
图9为本发明实施例的活动件的结构示意图。
图中标号说明：
1、放电设备；2、破碎设备；3、容器；31、第一容腔；32、第二容腔；321、滑动块；4、搅拌组件；41、转轴系统；411、轴体；412、柱体；413、密封件；42、搅拌系统；421、支架；4211、框体；4212、臂体；422、第一搅拌臂；4221、螺纹孔；423、第二搅拌臂；4231、壳体；4232、活动件；42321、第一主体；42322、第二主体；42323、第三主体；42324、限位滑块；4233、磁吸机构；5、驱动组件；6、滑轨。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
如图1所示，本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明公开一种镍镉电池中回收重金属的设备，包括A位置处的拆分系统、B位置处的浸出系统和C位置处的搬运系统，拆分系统拆分系统包括放电设备1以及连接放电设备1的破碎设备2，浸出系统处理破碎设备2获得的材料，搬运系统用于移动浸出系统。
具体而言，对于本发明中的镍镉电池中回收重金属的设备，先将废旧的镍镉电池放入放电设备1内进行放电处理，通过破碎设备2剥离外壳、简单破碎、筛选后得到电极材料，或者简单破碎后焙烧去除有机物获得电极材料。浸出系统获得的材料进行溶解浸出使电极中的各种金属进入溶液中，其中镍和镉分别以Ni、Cd形式存在，为方便理解，本实施例具体介绍浸出的原理，浸出分一步溶解法和两步溶解法：一步溶解法直接采用酸浸出，将所有金属溶于酸中，然后采用一些不同的方法分离净化回收；两步溶解法是用碱浸出铝并回收，然后用酸浸出剩余金属氧化物，其后处理与一步溶解法类似，再对浸出液中金属元素进行分离回收或将该溶液直接合成正极材料。分离回收的方法有化学沉淀法、盐析法、离子交换法、萃取法、电化学法等，其中，传统的拆分系统和浸出系统较为独立，工作人员需要等拆分系统完成拆分后，将拆分的材料通过叉车运输到浸出系统中进行处理，较为麻烦，而本申请中的浸出系统可以通过滑轨6运输到拆分系统中，值得注意的是，可以布置多个浸出系统在滑轨6上，当一个浸出系统已经饱和时，将其移出，可以放置在另一条专用于放置饱和浸出系统的上，也方便移动，而将后方未开始运作的浸出系统运送到前方，通过加入分解的废料进行浸出，值得强调的是，上述的无论是撕碎电池的过程还是浸出电池碎料的过程，其机械均为现有技术的设备，可以自由选择搭配，在此不进行详细的限定，本发明中的对提取镍和镉的生产线进行改进，无需对废料反复的进行搬运，可以更高效的对镍和镉进行提取。
在一实施例中，如图2所示，浸出系统包括容器3、搅拌组件4和驱动组件5，容器3滑动连接在搬运系统上；搅拌组件4设置在容器3内，用于对容器3内的浸出液进行搅拌；驱动组件5布置在容器3上方，用于驱动搅拌组件4搅拌工作。
如图2、图3所示，容器3包括第一容腔31，以及连接在第一容腔31底部的第二容腔32；第一容腔31呈圆柱状设计；第二容腔32的内壁从顶端到底端倾斜设计，且顶部的开口面积大于底部的面积，这样方便对金属沉淀物体进行收集，第二容腔32的底部固设有滑动块321。
本实施例还包括加热系统，加热系统用于对容器3所盛放的介质进行加热，具体的，为方便理解，公开一种具体的方法，分别用氟化钠沉镍和氢氧化钠沉镉分离法，使得镍和镉离子形成沉淀从而与其他金属离子分离的方法，具体的操作方法为，将对于浸出系统，将镍和镉电池破碎分选出的活性物质粉进行湿法硫酸浸出，通过添加还原剂，过滤获取浸出液，浸出液中的铜、铁、铝等杂质离子经过加铁粉置换除铜、黄钠铁钒法除铁铝等工序除去，将浸出液放置在容器3中，通过加热系统对浸出液进行加热，通过在浸出液中加入氟化钠和氢氧化钠，启动驱动组件5，驱动组件5带动搅拌组件4进行运动，进而使溶液中镍离子与氟化钠反应生成氟化镍，镉离子和氢氧化钠反应，对于本浸出系统，氟化钠和氢氧化钠加入的量、加热系统加热的温度，搅拌组件4的转速均可以进行控制调节，工作人员可以依据具体的实际情况选择最优的参数进行工作。
如图2、图4和图5所示，为了可以搅拌的充分，且不影响到反应效率，公开一实施例，搅拌组件4包括转轴系统41和搅拌系统42，转轴系统41布置为被驱动组件5驱动以轴线为旋转中心进行转动；搅拌系统42布置为转轴系统41的端部；
其中，转轴系统41包括轴体411、柱体412和密封件413，轴体411为第一空腔，第一空腔的顶部布置有电磁铁；柱体412，布置为滑动连接第一空腔，柱体412的顶部为磁性材质；密封件413布置在柱体412的底部；其中，密封件413呈圆形设计，且尺寸小于第二容腔32顶部的开口尺寸，工作人员在实际中发现，二次加入反应物，当反应时间较短时，反应不完全，过量的反应物剩余会导致镍和镉离子沉淀物纯度的降低以及后续提纯困难，为此公开有转轴系统41，转轴系统41具备对第二容腔32密封的功能，具体的当需要二次加入反应物时，通过对电磁铁进行断电，密封件413在重力的作用下下落，正好卡扣在第二容腔32内部，其中密封件413为金属材质，其边缘四周布置有橡胶圈，可以很好的密封，进而阻止第二容腔32内的镍和镉离子沉淀继续和重新加入的反应物混合，导致提纯困难。
如图2、图4和图5所示，搅拌系统42包括支架421，支架421包括呈等边三角状设置的框体4211以及设置在框体4211的各个端点处的臂体4212，框体4211通过轴承与转轴系统41下端固定连接，臂体4212沿框体4211的中心线布置，框体4211表面安装有第一搅拌臂422和第二搅拌臂423，第一搅拌臂422为截面呈三角状的角钢结构，具体的，对于传统的搅拌叶片，当搅拌速率低时，正在形成的沉淀物会被大的切削力打碎，产生大量小颗粒，增大搅拌速率，会增加表面缺陷吸附杂质元素，导致产物镍和镉的纯度下降，故本申请文件对搅拌组件4进行重新设计，通过设置第一搅拌臂422和第二搅拌臂423使得本设备可以在较低的转速下依然不会对镍和镉形成的沉淀物进行破坏，三角状的第一搅拌臂422与液体的接触面较小，从而不会与沉淀物进行大面积碰撞，在低速的情况下实现重复搅拌的效果。
又一实施例中，如图5、图6所示，第一搅拌臂422的角度也可以进行调节，第一搅拌臂422表面开设有通孔，臂体4212穿过通孔转动连接第一搅拌臂422，第一搅拌臂422表面还开设有螺纹孔4221，紧固件通过螺纹孔4221固定第一搅拌臂422和臂体4212之间的位置，需要调节第一搅拌臂422的位置时，通过松禁锢件，实现第一搅拌臂422可以旋转的目的。
具体而言，如图5、图7所示，第二搅拌臂423包括壳体4231、活动件4232和磁吸机构4233；壳体4231内设有空腔，壳体4231的一端开设有出料口，空腔的腔壁形成活动件4232的移动轨迹；活动件4232活动设置在壳体4231的空腔内部；磁吸机构4233设置在壳体4231上远离出料口的一端，用于驱动活动件4232沿移动轨迹移动进行移动。本发明通过对第二搅拌臂423的特殊设计，使其可以起到到搅拌的工作，具体而言，申请人发现，反应的初始阶段，由于析出离子浓度较高，反应速率较快，镍和镉的回收率迅速增加；随着反应的进行，离子浓度下降，反应速率减慢，至8h时，镍和镉的沉淀率达最高值，随后变化不大，此时需要加入新的析出反应物体，为了方便加入析出反应物，公开第二搅拌臂423，其中，壳体4231的空腔内部盛放有反应物体，在初始阶段，活动件4232的一端将出料口堵塞，当反应到一定阶段，反应速率较低使，对磁吸机构4233通电，磁吸机构4233吸附活动件4232向上运动，进而出料口露出，反应物通过出料口进入到液体中进行反应，进而又可以加快镍和镉的回收，本申请通过对第二搅拌臂423的特殊设计，使其可以起到到搅拌的工作。
其中，为方便理解，本申请公开有活动件4232的具体实施例，如图8和图9所示，活动件4232包括第一主体42321，第一主体42321的二端分别布置有第二主体42322和第三主体42323，第二主体42322相对于第一主体42321靠近磁吸机构4233设置；其中，第三主体42323为磁性金属材质，且第二主体42322与第三主体42323表面均套设有弹性件，第一主体42321的侧壁布置有两个限位滑块42324，壳体4231的内壁开设有限位滑槽，如图6的a位置所示，限位滑槽镶嵌限位滑块42324，弹性件对活动件4232始终施加朝向出料口方向的力。
综上，本发明中的对提取镍和镉的生产线进行改进，无需对废料反复的进行搬运，可以更高效的对镍和镉进行提取，且本申请本申请文件对搅拌组件4进行重新设计，通过设置第一搅拌臂422和第二搅拌臂423使得本设备可以在较低的转速下依然不会对镍和镉形成的沉淀物进行破坏，三角状的第一搅拌臂422与液体的接触面较小，从而不会与沉淀物进行大面积碰撞，在低速的情况下实现重复搅拌的效果。
以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
需要要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
Claims (9)
1.一种镍镉电池中回收重金属的设备，特征在于，包括：
拆分系统，所述拆分系统包括放电设备(1)以及连接所述放电设备(1)的破碎设备(2)；
浸出系统，所述浸出系统处理所述破碎设备(2)获得的材料；
搬运系统，所述搬运系统用于移动所述浸出系统；
其中，所述浸出系统包括容器(3)、搅拌组件(4)和驱动组件(5)；所述容器(3)滑动连接在所述搬运系统上；所述搅拌组件(4)设置在所述容器(3)内，用于对容器(3)内的浸出液进行搅拌；所述驱动组件(5)布置在所述容器(3)上方，用于驱动所述搅拌组件(4)搅拌工作；
加热系统，所述加热系统用于对所述容器(3)内的浸出液进行加热；
先将废旧镍镉电池放入放电设备(1)中进行放电，通过所述破碎设备(2)剥离外壳、破碎、筛选后得到正负电极材料，再进入浸出系统的容器(3)中，向其中加入酸助剂进行溶解浸出，使电极中的各种金属进入溶液中，经过电解后去除杂质离子，通过加热系统对浸出液进行加热，通过在浸出液中加入碱助剂，启动驱动组件(5)，驱动组件(5)带动搅拌组件(4)进行运动，进而使溶液中镍、镉离子与碱助剂反应，即可获得金属镍和金属镉。
2.根据权利要求1所述的一种镍镉电池中回收重金属的设备，其特征在于：所述容器(3)包括第一容腔(31)，以及连接在所述第一容腔(31)底部的第二容腔(32)；所述第一容腔(31)呈圆柱状设计；所述第二容腔(32)的内壁从顶端到底端倾斜设计，且顶部的开口面积大于底部的面积，所述第二容腔(32)的底部固设有滑动块(321)。
3.根据权利要求2所述的一种镍镉电池中回收重金属的设备，其特征在于：所述搅拌组件(4)包括转轴系统(41)和搅拌系统(42)；
所述转轴系统(41)与所述驱动组件(5)的输出端固定连接；
所述搅拌系统(42)包括支架(421)，所述支架(421)包括呈等边三角状设置的框体(4211)以及设置在所述框体(4211)的各个端点处的臂体(4212)，所述框体(4211)通过轴承与所述转轴系统下端固定连接，所述臂体(4212)沿所述框体(4211)的中心线布置，所述框体(4211)表面安装有第一搅拌臂(422)和第二搅拌臂(423)，所述第一搅拌臂(422)为截面呈三角状的角钢结构。
4.根据权利要求3所述的一种镍镉电池中回收重金属的设备，其特征在于：所述第一搅拌臂(422)表面开设有通孔，所述臂体(4212)穿过所述通孔并所述第一搅拌臂(422)转动连接，所述第一搅拌臂(422)上且与所述臂体(4212)连接的位置开设有螺纹孔(4221)，所述螺纹孔(4221)内设有紧固螺栓，所述紧固螺栓的螺杆与所述螺纹孔(4221)螺纹连接致使其螺杆端部抵在所述臂体(4212)上。
5.根据权利要求4所述的一种镍镉电池中回收重金属的设备，其特征在于：所述第二搅拌臂(423)包括壳体(4231)、活动件(4232)和磁吸机构(4233)；
所述壳体(4231)内设有空腔，所述壳体(4231)的一端开设有出料口，所述空腔的腔壁形成活动件(4232)的移动轨迹；
所述活动件(4232)活动设置在所述壳体(4231)的空腔内部；
所述磁吸机构(4233)设置在所述壳体(4231)上远离出料口的一端，用于驱动所述活动件(4232)沿所述移动轨迹移动进行移动。
6.根据权利要求5所述的一种镍镉电池中回收重金属的设备，其特征在于：所述活动件(4232)包括第一主体(42321)，所述第一主体(42321)的两端分别设置有第二主体(42322)和第三主体(42323)，所述第二主体(42322)相对于所述第一主体(42321)靠近所述磁吸机构(4233)设置；
其中，所述第三主体(42323)为磁性金属材质，且所述第二主体(42322)与所述第三主体(42323)表面均套设有弹性件。
7.根据权利要求6所述的一种镍镉电池中回收重金属的设备，其特征在于：所述第一主体(42321)的侧壁布置有两个限位滑块(42324)，所述壳体(4231)的内壁开设有限位滑槽，所述限位滑槽镶嵌所述限位滑块(42324)。
8.根据权利要求7所述的一种镍镉电池中回收重金属的设备，其特征在于：所述转轴系统(41)包括轴体(411)、柱体(412)和密封件(413)；
所述轴体(411)为内部中空的圆管结构，且所述轴体(411)的内腔顶部设置有电磁铁；
所述柱体(412)上端套设在所述轴体(411)的内腔中并与所述轴体(411)滑动连接，所述柱体(412)的顶部为磁性材质；
所述密封件(413)设置在所述柱体(412)的底部，所述密封件(413)呈圆形设计，且尺寸小于所述第二容腔(32)顶部的开口尺寸。
9.根据权利要求2所述的一种镍镉电池中回收重金属的设备，其特征在于：所述搬运系统包括滑轨(6)，所述滑轨(6)连接在所述破碎设备(2)的输出端，所述浸出系统通过第所述第二容腔(32)底部的滑动块(321)与所述滑轨(6)滑动连接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311434411.7A CN117467856B (zh) | 2023-11-01 | 2023-11-01 | 一种镍镉电池中回收重金属的设备 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311434411.7A CN117467856B (zh) | 2023-11-01 | 2023-11-01 | 一种镍镉电池中回收重金属的设备 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117467856A true CN117467856A (zh) | 2024-01-30 |
| CN117467856B CN117467856B (zh) | 2024-04-09 |
Family
ID=89639186
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202311434411.7A Active CN117467856B (zh) | 2023-11-01 | 2023-11-01 | 一种镍镉电池中回收重金属的设备 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117467856B (zh) |
Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1438729A (zh) * | 2003-03-14 | 2003-08-27 | 华南师范大学 | 废旧手机电池综合回收处理工艺 |
| CN101613804A (zh) * | 2009-07-28 | 2009-12-30 | 北京科技大学 | 一种废旧镍镉电池回收镉的方法 |
| 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 |
| CN202440542U (zh) * | 2012-01-09 | 2012-09-19 | 安徽亚兰德新能源材料股份有限公司 | 废旧氢镍电池有价金属回收溶解釜 |
| CN108673749A (zh) * | 2017-06-28 | 2018-10-19 | 庄铭钦 | 一种立体式混凝土的搅拌方法 |
| CN209076481U (zh) * | 2018-09-20 | 2019-07-09 | 天津万诚装饰设计工程有限公司 | 一种涂料用高效混拌装置 |
| CN211462856U (zh) * | 2019-11-29 | 2020-09-11 | 内蒙古晶陶锆业有限公司 | 一种制备氧化锆粉末用离心搅拌叶 |
| CN112322899A (zh) * | 2020-10-19 | 2021-02-05 | 钢研晟华科技股份有限公司 | 一种浸出处理废锂离子电池正极的方法及装置 |
| CN218291064U (zh) * | 2022-09-27 | 2023-01-13 | 广东邦普循环科技有限公司 | 浸出装置 |
| CN219174586U (zh) * | 2022-12-06 | 2023-06-13 | 赣州市力道新能源有限公司 | 一种废旧电池金属浸出设备 |
-
2023
- 2023-11-01 CN CN202311434411.7A patent/CN117467856B/zh active Active
Patent Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1438729A (zh) * | 2003-03-14 | 2003-08-27 | 华南师范大学 | 废旧手机电池综合回收处理工艺 |
| CN101613804A (zh) * | 2009-07-28 | 2009-12-30 | 北京科技大学 | 一种废旧镍镉电池回收镉的方法 |
| 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 |
| CN202440542U (zh) * | 2012-01-09 | 2012-09-19 | 安徽亚兰德新能源材料股份有限公司 | 废旧氢镍电池有价金属回收溶解釜 |
| CN108673749A (zh) * | 2017-06-28 | 2018-10-19 | 庄铭钦 | 一种立体式混凝土的搅拌方法 |
| CN209076481U (zh) * | 2018-09-20 | 2019-07-09 | 天津万诚装饰设计工程有限公司 | 一种涂料用高效混拌装置 |
| CN211462856U (zh) * | 2019-11-29 | 2020-09-11 | 内蒙古晶陶锆业有限公司 | 一种制备氧化锆粉末用离心搅拌叶 |
| CN112322899A (zh) * | 2020-10-19 | 2021-02-05 | 钢研晟华科技股份有限公司 | 一种浸出处理废锂离子电池正极的方法及装置 |
| CN218291064U (zh) * | 2022-09-27 | 2023-01-13 | 广东邦普循环科技有限公司 | 浸出装置 |
| CN219174586U (zh) * | 2022-12-06 | 2023-06-13 | 赣州市力道新能源有限公司 | 一种废旧电池金属浸出设备 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN117467856B (zh) | 2024-04-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Kim et al. | A comprehensive review on the pretreatment process in lithium-ion battery recycling | |
| US10953444B2 (en) | Process for the recycling of waste batteries and waste printed circuit boards in molten salts or molten metals | |
| CN103943911B (zh) | 废旧锂离子电池综合回收利用的方法 | |
| US5997718A (en) | Recycling of CdTe photovoltaic waste | |
| US5779877A (en) | Recycling of CIS photovoltaic waste | |
| JP2007122885A (ja) | リチウムイオン電池からの有価金属回収方法 | |
| Fröhlich et al. | The BATENUS process for recycling mixed battery waste | |
| Chakraborty et al. | Metals extraction processes from electronic waste: constraints and opportunities | |
| CN107623152B (zh) | 废旧锂离子动力电池资源化回收方法 | |
| CN100588745C (zh) | 电子废弃物分级电解回收金属的方法 | |
| CN110034350B (zh) | 低氧裂解综合回收废旧锂电池的方法 | |
| GB2522860A (en) | Process for the recycling of waste batteries and waste printed circuit boards in molten salts or molten metals | |
| Feng et al. | Investigation of leaching kinetics of cerussite in sodium hydroxide solutions | |
| CN1187862C (zh) | 镍镉废电池的综合回收利用方法 | |
| EP1204998B1 (en) | High efficiency process for treating mixed metal waste | |
| CN105846006B (zh) | 一种利用电弧炉回收废旧车用电池中锂金属的方法 | |
| CN117467856B (zh) | 一种镍镉电池中回收重金属的设备 | |
| Gulliani et al. | Recovery of metals and valuable chemicals from waste electric and electronic materials: a critical review of existing technologies | |
| JPH02103871A (ja) | 廃鉛蓄電池から鉛を回収する方法 | |
| CN114015881A (zh) | 一种原位热还原废旧锂电池正极材料回收有价金属的方法 | |
| RU2486262C2 (ru) | Способ утилизации отработанных химических источников тока | |
| JP2021174676A (ja) | リチウム回収方法 | |
| RU2703663C1 (ru) | Система утилизации химических источников тока в виде отработанных батареек | |
| CN112271351B (zh) | 高效浸出回收三元正极材料的工艺 | |
| CN109921126B (zh) | 一种从废旧含钴锂离子电池正极材料回收活性材料的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |