PL49871B1 - - Google Patents

Description

Opublikowano: 11.IX.1965 49871 KI. 12 n, 45/02 MKP C 01 UKD 661.871.1 Twórca wynalazku: Jerzy Wojcieszek Wlasciciel patentu: Instytut Nawozów Sztucznych, Tarnów (Polska) tULftOTElu) Urx«du tMta I Sposób przerabiania zuzytych ogniw i suchych baterii galwanicznych typu Leclanche Przedmiotem wynalazku jest sposób przeróbki ogniw typu Leclanche i wykonanych z nich su¬ chych baterii galwanicznych umozliwiajacy otrzy¬ mywanie aktywnego dwutlenku manganu oraz rozpuszczalnych soli manganu, cynku i miedzi, które moga byc wykorzystane jako mikroelementy do mieszanek nawozów sztucznych.Dotychczasowy sposób przerobu zuzytych ele¬ mentów galwanicznych polega na roztwarzaniu w stezonym kwasie solnym rozdrobnionych baterii, z których • usunieto mechanicznie zewnetrzne opa¬ kowania i izolacyjne komponenty, a nastepnie uwolniono od organicznych wypelniaczy poprzez wielokrotne przemywanie woda i szlamowanie, na dzialaniu goracymi parami SO2 w celu przepro¬ wadzenia tlenków manganu w siarczan i podda¬ waniu tego ostatniego przeróbce i oczyszczaniu az do otrzymania dwutlenku manganu.Wedlug innego znanego sposobu wyodrebnia sie ze zuzytych ogniw i baterii — recznie lub mecha¬ nicznie — material depolaryzujacy, który spala sie z dodatkiem siarki, a po calkowitym spaleniu siarki produkt poddaje sie flotacji. Uzyskana z procesu flotacji mieszanine, zawierajaca miedzy innymi we¬ giel i rozpuszczalne w kwasie zwiazki manganu, traktuje sie stezonym kwasem siarkowym w celu wylugowania tych zwiazków.W obu podanych przypadkach produktem odzys¬ kiwanym sa zwiazki manganu, podczas gdy pozo¬ stale skladniki ogniw i baterii stanowia w zasadzie 2 bezwartosciowy odpad. Dotychczasowe sposoby przerobu ogniw i baterii sa kosztowne, uciazliwe, wymagaja stosowania kwasoodpornej aparatury ze wzgledu na operowanie stezonymi kwasami, zwlasz- 5 cza kwasem solnym.Sposoby te z uwagi na wspomniane niedogod¬ nosci, jak tez stosowanie dlugotrwalych procesów np. flotacji, nie zostaly rozpowszechnione w prze¬ mysle zarówno w kraju jak i za granica. Stwier- 10 dzono jednak, ze mozna prowadzic przerób zuzy¬ tych ogniw i baterii typu Leclanche w sposób znacznie latwiejszy, bez usuwania opakowan zew¬ netrznych, odszlamowywania organicznych wypel¬ niaczy, czy wyodrebniania zuzytej masy depolary- 15 zacyjnej, oraz bez dodatku siarki wzglednie reduk¬ cji parami dwutlenku siarki. Poza tym przedsta¬ wiana technologia eliminuje stosowanie stezonych kwasów oraz dalsze, wyzej opisane, uciazliwe po¬ stepowanie. 20 Sposobem wedlug wynalazku cale ogniwa i ba¬ terie spala sie w piecu w temperaturze 750— 850 °C. W temperaturze tej ulegaja spaleniu opa¬ kowania zewnetrzne i material izolacyjny, utlenia¬ ja sie resztki elektrod cynkowych, kontaktów mo- 25 sieznych, oraz przewodów miedzianych, sublimuje rtec i jej zwiazki.Ponadto nastepuje rozklad destylacyjny zwiaz¬ ków: chlorku amonu i chlorku cynku, spalenie wy¬ pelniaczy organicznych, rozkruszenie zwiezlej bu- 30 dowy ogniw i scementowanej w nich masy depo- 4987149871 3 laryzacyjnej. Dalsza istotna zaleta obróbki ter¬ micznej jest przeprowadzenie zwiazków manganu w jednolita postac tlenkowa Mn203/Mn304. Tlenki te po wytrawieniu kwasami daja w osadach ak¬ tywny dwutlenek manganu o bardzo rozwinietej powierzchni oraz siarczan manganowy w roztwo- rze, wedlug równan: Mn2Os + H2SO4 = Mn02 + MnS04 + H2O Mn304,+ 2H2SO4 = Mn02 + 2MnS04 + 2H20 We: lug wynalazku najkorzystniej jest spalac material w piecu szamotowym otwartym plomie¬ niem i przy nadmiarze powietrza, poniewaz spala¬ nie przesyconych parafina opakowan tekturowych baterii oraz mas izolacyjnych, skladajacych sie glównie- z parafiny, kalafonii i smoly, dostarcza znaczne ilosci dpdatkowfcj energii cieplnej koniecz¬ nej dla prawidlowego, puzebiegu procesów wyzej 'opisanych. m m PewBtale w czasie spalania produkty gazowe: chlorowodór, przeprowadza sie kolejno przez plujczki z 20—30°/o-owym kwasem siarkowym a nastepnie przez turylle z woda. W pluczkach • J?**wjjptj^^jcych 20—30°/o-owy kwas siarkowy wy- Uaa clnyyiuje* sie amoniak uzyskujac siarczan amonu a w turyllach uzyskuje sie kwas solny powstaly przez absorpcje chlorowodoru. Turylle uzupelnia sie w miare postepowania absorpcji swieza woda i w koncu opróznia.Mozna równiez z przewodów, doprowadzajacych gazy z pieca do pluczek i schladzanych powietrznie do temperatury ponizej 300 °C, odzyskiwac zanie¬ czyszczony sublimat-chlorek rteci, który po roz¬ puszczeniu, filtracji i krystalizacji stanowi pro¬ dukt techniczny nadajacy sie do ponownego za¬ stosowania.- Staly produkt spalania luguje sie w tempera¬ turze 80—90 °C kwasem siarkowym o stezeniu oko¬ lo. 20—30°/o. Ciecz po wylugowaniu pozostawia sie w spokoju, a wyklarowany roztwór zawierajacy siarczan manganu, cynku i miedzi dekantuje sie z nad osadu. Osad przenosi sie na sito o sre nicy oczek 0,3 mm i przemywa woda, która dolacza sie do roztworu skladajacego sie z rozpuszczonych siarczanów.^Zwiazki Mn++, Zn++, Cu++ mozna z roztworu w znany sposób wyodrebnic i rozdzielic, lub w po¬ staci roztworu wykorzystac przy produkcji nawozów sztucznych w celu wzbogacenia ich w mikroele¬ menty w formie latwo rozpuszczalnej i przyswajal¬ nej przez rosliny.Osad pozostaly na sicie, stanowiacy zlom wegli elektrodowych, po wysuszeniu i przemiale sluzyc moze do ponownej produkcji elektrod i baterii.Osad przechodzacy przez sito, skladajacy sie przede wszystkim z aktywnego dwutlenku manga¬ nu, przemywa sie goraca woda oraz alkalicznym, klarownym, nasyconym roztworem wodorotlenku wapniowego w celi; calkowifego zobojetnienia, po czym suszy w temperaturze 60—80 °C.Otrzymuje sie dwutlenek manganu wysoko -uak¬ tywniony w wyniku termicznej redukcji i tra- wieria kwasem siarkowym, lub w zaleznosci od 10 receptury mieszanek depolaryzacyjnych uzytych do produkcji ogniw i baterii mieszanine cwutlenku manganu z grafitem. Otrzymane produkty mozna z powodzeniem zastosowac do produkcji nowych mieszanek depolaryzacyjnych uzyskujac efektywna l5 prace elektryczna ogniw od 80—ICC*0/© wyzsza niz w przypadku stosowania najlepszych brausztynów naturalnych. Przeróbka zuzytych ogniw i baterii sposobem wedlug wynalazku umozliwia odzyski¬ wanie cennych surowców, które dotychczas byly 20 bezuzytecznie rozpraszane, takich jak: siarczan manganu, cynku i miedzi, wysoko aktywny dwu¬ tlenek manganu, siarczan amonu a nawet zwiazki rteci.Poza tym sposób wedlug wynalazku jest techno- 25 logicznie prosty i nie wymaga stosowania skompli¬ kowanych urzadzen. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe 30 Sposób przerabiania zuzytych ogniw i baterii galwanicznych typu Leclanche przez spalanie i roz¬ twarzanie w kwasie produktów spalania, znamien- 35 ny tym, ze cale ogniwa i baterie spala sie w piecu otwartym plomieniem przy nadmiarze powietrza w temperaturze 750—850 °C, produkty gazowe za¬ wierajace amoniak i chlorowodór absorbuje sie kolejno w pluczkach z 20—30°/o-owym kwasem 40 siarkowym a nastepnie w turyllach z woda, zas staly produkt spalania luguje sie w temperaturze 80—90 °C kwasem siarkowym o stezeniu 20—30^/0, po czym z uzyskanego roztworu zawierajacego dwuwartosciowe zwiazki Mn, Zn, Cu, ewentualnie 45 wyodrebnia sie w znany sposób poszczególne zwiaz¬ ki metali, a nieroztworzony osad przesiewa sie " przez sito o srednicy oczek 0,3 mm, po czym po¬ zostalosc na sicie stanowiaca zlom wegla elektro¬ dowego suszy sie i miele, a czesc osadu, która 50 przeszla przez sito, przemywa woda, zobojetnia roztworem wodorotlenku wapniowego i suszy w temperaturze 60—80 °C uzyskujac przy tym wysoko aktywny dwutlenek manganu. Zaklady Kartograficzne, Wroclaw, A/447, naklad 250 egz PL