JPH036208B2

JPH036208B2 -

Info

Publication number: JPH036208B2
Application number: JP10268085A
Authority: JP
Inventors: Hideo Aoki; Hiroshi Tazaki; Eiji Nishimura
Original assignee: Nippon Mining Co Ltd
Current assignee: Eneos Corp
Priority date: 1985-05-16
Filing date: 1985-05-16
Publication date: 1991-01-29
Also published as: JPS61261443A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕廃乾電池から効率的・経済的有利に、かつ環境
を害することなく、鉄、亜鉛、マンガン、銅等の
有価物を分離回収する方法に関する。

〔従来技術〕

廃乾電池からそれを構成する金属を分離回収す
る技術としては従来、次のものがあつた。

廃乾電池を焙焼して、それに含まれる水銀を
揮発させ、その後水銀を含んだ気相を冷却させ
ることにより水銀を凝縮させる、水銀のみを回
収する方法。

廃乾電池を乾式亜鉛製錬工程と同様に還元焙
焼してZnのみを金属として回収する方法。

廃乾電池を焙焼して揮発水銀を冷却凝縮して
回収するとともに溶融して凝縮した亜鉛を分離
回収する。さらに残渣を再度焙焼して磁選で鉄
を分離、残つた粉体を湿式処理して水酸化亜
鉛、硫酸マンガン溶液として回収する方法。

廃乾電池を焙焼して水銀を分離回収し、ふる
い分により鉄、亜鉛を分離後、残渣を塩化焙焼
法で処理して亜鉛を分離してフエロマンガン原
料を得る方法等があつた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来技術の項で述べたあるいはの方法は、
分離回収できる金属は水銀あるいは亜鉛のみであ
り、その他多くの金属は回収されず、廃棄される
ことになり、資源の有効利用の面から問題があ
る。

一方、あるいはの方法は、一応、乾電池の
主要構成金属の多くを回収するものではあるが、
二度にわたる高温焙焼を必要とし、さらに工程が
複雑となつており、経済面から不利あるととも
に、回収される金属も、該金属回収のための二次
原料に過ぎない。

以上の通り、従来技術は、資源の有効利用、処
理の経済性、回収物の形態等に問題がある。

〔発明の構成〕

本発明は、廃乾電池を破砕後、焙焼して水銀の
みを揮発分離させかつ、焙焼炉内に冷却気体を流
入させ出口空気を室温まで冷却し、水銀を凝固回
収し、さらに、微量の水銀は、塩素を添加した水
で洗浄することにより外気に排出される水銀を極
力低減させる焙焼工程と、焼滓から磁選により鉄
片を除去し、さらに非磁性粉体２〜0.5mmのみを
水洗浄により含有塩素を除去し、亜鉛およびマン
ガンの酸化物を主体とする粉体を得る分離工程
と、亜鉛およびマンガンの酸化物を主体とする粉
体を硫酸で浸出し、浸出した液から微量含まれる
鉄および銅を除去して硫酸亜鉛および硫酸マンガ
ンを含む液を得る浸出浄液工程と、硫酸亜鉛およ
び硫酸マンガンを含む液から電解により陰極に
99.95％以上の亜鉛、陽極に99.9％以上の二酸化
マンガンをそれぞれ92％以上の高い電流効率で電
着させ回収する電解工程とから成ることを特徴と
する廃乾電池からの有価物の分離回収方法。を確
立することができた。

以下本発明について、詳細に述べる。

焙焼工程廃乾電池に含有されている水銀を回収するため
に先ず、破砕機にて微粉砕し、乾電池の内部にあ
る水銀を含んだ亜鉛あるいは二酸化マンガン等を
露出させる。この破砕粉を焙焼炉にて500℃から
800℃の間の温度、好ましくは約600℃で数時間、
好ましくは約３時間焙焼する。この際、乾電池に
含まれる水銀の99.9％以上は揮発して気相に移行
するが、この気相を冷却することにより水銀を凝
縮させ回収することができる。焙焼に際しては、
水銀以外の金属はそのまま残留する。

分離工程焙焼により得られた残留物は、金属鉄片および
真ちゆう片を含む。そこで先ず、磁選機を用いて
鉄片を磁性物として分離回収する。次に２〜0.5
mmのふるいを用いた選別により真ちゆう片を分離
回収する。こうして得られた非磁性粉体を水で洗
浄して、それに含まれる塩素イオンを除去する。
塩素イオンを効率良く除くことにより二酸化マン
ガンを効率良く回収できる。また、鉛電極の消耗
を防止できる。その後、過により固液分離し
て、亜鉛およびマンガンの酸化物を主成分とする
粉体を得ることができる。

浸出浄液工程分離工程で得られた粉体を硫酸で浸出する。こ
こで得られる浸出液は、ZnSO₄、MnSO₄を主成
分としたものであるが、なお鉄および銅を不純物
として含んでいる。後工程において、この鉄およ
び銅は悪影響を及ぼすため、MnO₂を添加しPH＝
4.5〜5.5に調整し、３価とし酸化脱鉄する方法、
亜鉛粉置換法による脱銅処理を行い、液から分離
除去する。

電解工程浸出浄液工程で得られたZnSO₄およびMnSO₄
を含む液を電解液として電解を行う。その際の電
解条件としては、液温80〜100℃、陽極鉛板、陰
極アルミ板、陽極電流密度0.5〜3A／ｄm²、陰極
電流密度１〜10A／ｄm²が適当である。電解によ
り陰極上に亜鉛が析出するとともに陽極上に二酸
化マンガンが同時に析出する。これらを定期的に
はぎ落とすことによつて高純度の亜鉛および二酸
化マンガンを回収することができる。またこの場
合、発生スラツジ量を減らすために処理する亜鉛
とマンガン量は、等量とすることが好ましい。電
気亜鉛は再溶解し、微量のMnを除きインゴツト
を得る。

〔効果〕

(1) 廃乾電池の処理が、湿式法を多く工程に用い
ることにより、環境上好ましく行える。

(2) 電気亜鉛と二酸化マンガンが、同一電解槽に
おいて効率良く得られる。

(3) 廃乾電池の処理において、最終工程である電
解工程での処理液中の亜鉛、マンガンが、当量
となるように、乾電池装入処理することによ
り、スラツジ量が減少させ、効率良く電気亜鉛
と二酸化マンガンを得ることができる。

〔実施例〕

市販の単３型のマンガンを乾電池およびアルカ
リマンガン乾電池を混合したもの（比率８：２）
250ｇを回転せん断型破砕機にて最大粒径10mmに
なるよう破砕を行つた。この破砕粉（組成Zn20
％、Mn13％、Fe21％、Cu1％、Cl6％、Hg0.17
％）をローターキルンにて600℃で３時間焙焼し
た。この際キルンには空気を0.5／分の流速で
流し、出口空気を室温まで冷却することにより水
銀約0.3ｇを金属状で凝固回収できた。さらに、
微量の水銀を含む出口空気は塩素を添加した水で
洗浄することにより外気に逃げる水銀を極めて低
く（5μｇ／m³）おさえることができる。

ここで得た焼滓を磁選機を用いて磁選したとこ
ろ47ｇ鉄固を得た。さらに１mm目のふるいで選分
したところ、ふるい上に４ｇの真ちゆう片を得
た。ふるい下の粉体を３の水で洗浄したところ
残渣中の塩素濃度は６％から0.6％まで低下した。

ここで得た粉体を165ｇ／の硫酸750mlで浸出
することによつてZn60ｇ／、Mn40ｇ／、
Fe70mg／ｇ、Cu70mg／、PH２の液を得た。こ
の液にMnO₂1ｇを加え、さらにCa（OH）₂により
PH５まで中和することにより液中のFeを沈澱除
去した。さらにこの液に亜鉛粉１ｇを加わえ、液
中に溶存している銅イオンを還元して沈澱除去し
た。その結果、液中のFe、Cu濃度とも５mg／
以下となつた。

この液を電解液として、液温90℃、陽極鉛板、
陰極アルミ板をもちいて、陽極電流密度1A／ｄ
m²、陰極電流密度3A／ｄm²で電解したところ、
陽極に二酸化マンガンが、陰極に亜鉛がそれぞれ
電流効率95％および92％で析出した。

得られた電気亜鉛は、99.95％と品位が高いも
のが得られた。

また、二酸化マンガンも高品位のものが得られ
た。得られた二酸化マンガンの不純物の合計は、
0.1％以下であつた。

スラツジ量も、極めて少なく効率の良い電解が
できた。

Claims

【特許請求の範囲】

１廃乾電池を破砕後、焙焼して水銀のみを揮発
分離させかつ、焙焼炉内に冷却気体を流入させ出
口空気を室温まで冷却し、水銀を凝固回収し、さ
らに、微量の水銀は、塩素を添加した水で洗浄す
ることにより外気に排出される水銀を極力低減さ
せる焙焼工程と、焼滓から磁選により鉄片を除去
し、さらに非磁性粉体２〜0.5mmのみを水洗浄に
より含有塩素を除去し、亜鉛およびマンガンの酸
化物を主体とする粉体を得る分離工程と、亜鉛お
よびマンガンの酸化物を主体とする粉体を硫酸で
浸出し、浸出した液から微量含まれる鉄および銅
を除去して硫酸亜鉛および硫酸マンガンを含む液
を得る浸出洗浄工程と、硫酸亜鉛および硫酸マン
ガンを含む液から電解により陰極に99.95％以上
の亜鉛、陽極に99.9％以上の二酸化マンガンをそ
れぞれ92％以上の高い電流効率で電着させ回収す
る電解工程とから成ることを特徴とする廃乾電池
からの有価物の分離回収方法。