CN1645657A - 用废旧锌锰电池制备锰锌铁氧体的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用废旧锌锰电池制备锰锌铁氧体的方法，属于磁性材料的制备方法。本发明需要解决的技术问题是利用废旧锌锰电池中的金属元素直接制备锰锌铁氧体的方法，实现废旧电池再资源化，其制备方法简单，耗能少，成本低，产品附加值高。本发明的技术方案是，该方法包括有液体浸取和过滤工序，在上述浸取过滤后的溶液中加入≥溶液中汞含量(摩尔数)的铁粉，除去汞；加入适量的Fe(NO3) 3、Zn(NO3) 2、Mn(NO3) 2使金属离子总浓度为1mol/L，且使MnO∶ZnO∶FeO＝0.6∶0.4∶1.0(摩尔比)；对上述溶液加热后加入柠檬酸，缓慢蒸发得溶胶，将溶胶干燥得干凝胶；对干凝胶煅烧或燃烧得到锰锌铁氧体产品。本发明用于废旧锌锰电池制备锰锌铁氧体。

Description

用废旧锌锰电池制备锰锌铁氧体的方法
技术领域：
本发明涉及一种锰锌铁氧体的制备方法，特别是一种用废旧锌锰电池制备锰锌铁氧体的方法。
背景技术：
干电池的广泛使用，不仅消耗了大量的锰、锌、铁等金属材料，而且废电池的丢弃对环境造成严重污染。对废旧电池再资源化的研究成为一大课题。根据文献报道，目前废旧电池资源化的实验室方法有二种，一是高温加热法，二是液体浸取法，可回收部分金属及其化合物，但这两种方法都有明显不足之处，主要表现为工艺复杂，且产品附加值低，在分离不同金属时难度大。
发明内容：
本发明需要解决的技术问题是利用废旧锌锰电池中的金属元素，直接制备锰锌铁氧体的方法，实现废旧电池再资源化，其制备方法简单，耗能少，成本低，产品附加值高。本发明的技术方案是：一种利用废旧锌锰电池制备锰锌铁氧体的方法，它包括有液体浸取和过滤工序，其特征在于：在上述浸取过滤后的溶液中加入≥溶液中汞含量(摩尔数)的铁粉，除去置换出来的汞，加入适量的Fe(NO3)3、Zn(NO3)2、Mn(NO3)2使金属离子总浓度为1mol/L，且使MnO∶ZnO∶FeO＝0.6∶0.4∶1.0(摩尔比)；对上述溶液加热至50-70℃时加入与金属离子总摩尔数相等的柠檬酸，用氨水调PH值为6-8，经缓慢蒸发水分得到溶胶，将溶胶放入烘箱干燥得到干凝胶；干凝胶在600-650℃煅烧或在常温常压下燃烧即可得到锰锌铁氧体产品。本发明由于采用液体浸取法将废旧电池的锰锌铁物质浸取出来后，按锰锌铁氧体成份比例要求加入适当的材料从而制成锰锌铁氧体产品，这种磁性材料用途广泛，用量大，产品附加值高，从而避免了废旧电池再资源化过程中因分离锰锌铁导致的能耗高和分离纯度低的问题。
具体实施方式：
现行的废旧电池再资源化采用液体浸取法或者高温加热法将废旧电池中的金属元素与其它杂质分离出来后，再对分离出来的几种金属进行分离和提纯，由于分离不同的金属，特别是纯度较高时，分离难度大，其能耗大，分离工艺复杂，成本高且纯度较低。锰锌铁氧体是一种性能优良的磁性材料，广泛用于变压器，无线电通讯以及航天等各方面，其用量大，附加值高，它的主要成分是锰锌铁氧体。因而可利用公知浸取法将废旧锌锰电池中的锌、锰、铁浸取出来，除去汞后，再按照锌锰铁氧体的成分比例要求对含锰锌铁的溶液进行比例调整，采用溶胶凝胶法制备锰锌铁氧体磁性材料，具体工艺方法：
(1)液体浸取工序：将废旧锰锌干电池浸入到硝酸液中，液固比为7-9，H2O2浓度为2.0-3.0％，(H2O2重量/溶液重量)，反应温度为40-60℃，反应时间30-50分钟。
(2)过滤工序：在常温常压下过滤除去不溶解物。
(3)加入比溶液中汞含量(摩尔数)略大的铁粉，除去置换出来的汞。
(4)对各元素成份比例调整工序：加入一定量的Fe(NO3)3、Zn(NO3)3、Mn(NO3)2使金属离子总浓度为1mol/L，且使MnO∶ZnO∶FeO＝0.6∶0.4∶1.0(摩尔比)。
(5)凝胶溶液制备工序：对上述溶液加热至50-70℃，加入与金属离子总摩尔数相等的柠檬酸的量，加氨水调整PH值为6.0-8.0，然后缓慢蒸发水分得到溶胶，将溶胶放入烘箱干燥得到干凝胶。
(6)成品工序：对干凝胶在600-650℃条件煅烧得锰锌铁氧体产品。也可在常温常压下进行燃烧制得粉状锰锌铁氧体产品。

Claims (1)

1.一种利用废旧锌锰电池制备锰锌铁氧体的方法，它包括有液体浸取和过滤工序，其特征在于：在上述浸取过滤后的溶液中加入≥溶液中汞含量(摩尔数)的铁粉，除去置换出来的汞；加入适量的Fe(NO3)3、Zn(NO3)2、Mn(NO3)2使金属离子总浓度为1mol/L，且使MnO∶ZnO∶FeO＝0.6∶0.4∶1.0(摩尔比)；对上述溶液加热至50-70℃时加入与金属离子总摩尔数相等的柠檬酸，用氨水调PH值为6-8，经缓慢蒸发水分得到溶胶，将溶胶放入烘箱干燥得到干凝胶；干凝胶在600-650℃煅烧或在常温常压下燃烧即得到锰锌铁氧体产品。
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