RU2178933C1 - Способ переработки отработанных щелочных аккумуляторов - Google Patents

Способ переработки отработанных щелочных аккумуляторов Download PDF

Info

Publication number
RU2178933C1
RU2178933C1 RU2000127931A RU2000127931A RU2178933C1 RU 2178933 C1 RU2178933 C1 RU 2178933C1 RU 2000127931 A RU2000127931 A RU 2000127931A RU 2000127931 A RU2000127931 A RU 2000127931A RU 2178933 C1 RU2178933 C1 RU 2178933C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
electrodes
graphite
nickel
solution
iron
Prior art date
Application number
RU2000127931A
Other languages
English (en)
Inventor
И.Р. Геллерштейн
М.В. Клементьев
Е.С. Толыпин
Original Assignee
Закрытое акционерное общество "Компания Сезар"
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Закрытое акционерное общество "Компания Сезар" filed Critical Закрытое акционерное общество "Компания Сезар"
Priority to RU2000127931A priority Critical patent/RU2178933C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2178933C1 publication Critical patent/RU2178933C1/ru

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/84Recycling of batteries or fuel cells

Landscapes

  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для изготовления компонентов активных масс электродов щелочных аккумуляторов. Сущность заявляемого изобретения заключается в том, что для изготовления основных компонентов активных масс железных и никелевых электродов - гидрата закиси железа, железного порошка и графита - используют новое сырье-порошок ламельных измельченных электродов отработанных щелочных аккумуляторов дисперсностью, не превышающей 2,5 мм. Переработке подвергают щелочные Fe-Ni аккумуляторы с ламельными электродами. Из смеси измельченных положительных ламельных электродов с размером частиц не более 2,5 мм отделяют графит и далее выщелачивают в кислой среде до содержания ионов Ni+2 в растворе 60-100 г/л, после чего очищают раствор от примесей железа, магния и кальция, затем его подвергают гидрометаллургической переработке в гидрат закиси железа. Смесь измельченных отрицательных ламельных железных электродов с размером частиц 1,5-2,5 мм является готовым продуктом для получения активной железной массы. Техническим результатом изобретения является получение компонентов из отработанных аккумуляторов, пригодных для изготовления новых аккумуляторов. 7 з. п. ф-лы, 2 табл.

Description

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для изготовления компонентов активных масс электродов щелочных аккумуляторов.
В связи с резким увеличением потребления источников тока, в т. ч. щелочных Fe-Ni аккумуляторов в разных областях человеческой деятельности, возникла проблема переработки (утилизации) источников тока, отработавших свой срок.
Известен способ переработки отработанных Ni-Cd аккумуляторов американской фирмы INMETKO, заключающийся в том, что из отработанных аккумуляторов удаляют электролит, электроды отделяют друг от друга, положительные (никелевые) электроды дробят, измельчают, подвергают электродуговому переплаву. Конечным продуктом переплава является сплав Ni-Cr-Fe. Измельченные отрицательные (кадмиевые) электроды загружают в печь для восстановления Cd и добавляют небольшое количество углерода в качестве восстановителя. Смесь нагревают, кадмий испаряется и далее поток паров кадмия направляют в ванну с водой, при этом получают дробь размером около 3 см. Конечный продукт измельчают и классифицируют. Остаток процесса получения кадмия, а это в основном железо, направляют в переплав вместе с положительными электродами.
Маленькие батарейки обычно размещены в пластиковом корпусе. Технологией фирмы INMETKO предусмотрено предварительное удаление таких корпусов при высокой температуре в среде природного газа (Материалы 8-й Международной конференции по никелю и кадмию. Республика Чехия, Прага, 21-22.09.98. Издание Международной кадмиевой ассоциации).
Известная технология не предусматривает переработку отработанных щелочных аккумуляторов в компоненты, необходимые для изготовления новых аккумуляторов.
Известная по а. с. СССР 120236 технология, являющаяся наиболее близкой к заявляемому решению, включает промывку, сушку, измельчение положительных электродов щелочных аккумуляторов и отделение анодной массы от Ме-оболочки-ламельной ленты на бурате. Полученную Ni-массу отмывают в нагретой до 80-90oС воде и сушат, после чего подвергают тонкому помолу и рассеву в соответствии с технологией, описанной в а. с. СССР 109540. Известное решение по а. с. СССР 120236 не предусматривает комплексную переработку отработанных щелочных аккумуляторов, включающую получение ГЗН, графит и железный порошок для активной массы Fe электродов щелочных аккумуляторов.
Задачей заявляемого изобретения является создание способа, обеспечивающего переработку отработанных щелочных Fe-Ni аккумуляторов в компоненты для новых щелочных аккумуляторов - гидрат закиси никеля (ГЗН), графит и железный порошок для активной железной массы.
Технический результат достигается за счет того, что в способе переработки отработанных щелочных аккумуляторов с ламельными электродами, включающем дробление и измельчение положительных электродов, дополнительно отрицательные электроды подвергают переработке в железный порошок для активной массы Fe электродов щелочных аккумуляторов путем дробления и измельчения до дисперсности 1,5-2,5 мм, а из смеси измельченных положительных электродов с размером частиц не более 2,5 мм получают графит для аккумуляторной промышленности и гидрат закиси никеля.
Если измельченная масса никелевых ламелей содержит металлическую составляющую (Fe и др. металлы) в количестве, равном или превышающем 3 мас. %, то ее предварительно удаляют, например магнитной сепарацией, после этого отделяют графит, например флотацией, и из полученного графитового (в случае флотации - пенного) продукта очисткой гидрометаллургическим путем получают графит, пригодный для добавления в активную массу для электродов щелочных аккумуляторов.
Графит отделяют из смеси частиц положительных никелевых ламельных электродов, например флотацией или любым другим известным способом, позволяющим в ходе гидрометаллургической переработки получать графит, соответствующий ГОСТ 10273.
При отделении графита флотацией полученный пенный продукт перерабатывают в графит в ходе гидрометаллургического процесса, включающего следующие стадии:
1. Приготовление пульпы.
2. Перемешивание полученной пульпы.
3. Выгрузка пульпы.
4. Отмывка пульпы от водорастворимых примесей.
5. Анализ на содержание примесей Ni, Fe, Mg, Si.
6. Сушка полученного графита.
Конечный продукт представляет собой порошок следующего состава, мас. %:
[С] ≥99, [Fe] ≥0,06, [Mg] <0,03, [Ca] <0,03, [Si] <0,3
и соответствует марке ГАК-1 по ГОСТ 10273.
ГЗН для изготовления Ni электродов новых щелочных аккумуляторов получают по технологии, включающей следующие стадии:
1. Выщелачивание продукта, полученного после отделения графита, серной кислотой.
2. Очистка полученного раствора сульфата никеля от ионов Fe.
3. Очистка раствора сульфата никеля от примесей щелочноземельных металлов - Са и Mg.
4. Гидрометаллургическая переработка раствора сульфата никеля в ГЗН по известной технологии, описанной, например, в книге М. А. Дасояна и др. "Производство электрических аккумуляторов", М. 1970, стр. 294, включающей следующие стадии:
- синтез ГЗН;
- отделение ГЗН фильтрованием;
- первая сушка осадка;
- отмывка от сульфат и хлорид ионов;
- вторая сушка осадка;
- размол и классификация.
Полученный ГЗН имеет следующий состав:
Ni+Co не менее 58,5 мас. % Fe/Ni - менее 0,07%
Mg/Ni - менее 0,07%
Si/Ni - менее 0,1%
Ca/Ni - менее 0,2%
NiO/Ni - менее 0,2%
(SO42-+Сl-)/Ni - менее 0,9%, в т. ч. Сl-/Ni менее 0,1%
Фракцию измельченной массы никелевых ламелей с размером частиц более 2,5 мм отправляют на переплав в дуговых сталеплавильных печах на ферроникель или низколегированные марки стали, как и в известной технологии.
Железные ламели также подвергают измельчению. Фракция с дисперсностью 1,5-2,5 мм пригодна для изготовления активной массы для железных электродов щелочных аккумуляторов.
Фракцию измельченных железных ламелей дисперсностью более 2,5 мм и корпуса отработанных щелочных аккумуляторов направляют в металлолом.
Реализация заявляемого изобретения позволяет получить основные компоненты для изготовления электродов новых щелочных аккумуляторов, а именно ГЗН, железный порошок и графит.
Сущность заявляемого изобретения заключается в том, что для изготовления основных компонентов активных масс железных и никелевых электродов - ГЗН, железного порошка и графита, используют новое сырье - порошок ламельных измельченных электродов отработанных щелочных аккумуляторов дисперсностью, не превышающей 2,5 мм. Такое решение неизвестно из уровня техники, а достигаемый результат не вытекает очевидным образом из известной информации. Таким образом можно сделать вывод, что заявляемое решение соответствует критериям новизны и изобретательского уровня.
Проведенные авторами исследования позволили установить, что ламельный порошок никелевых электродов отработанных щелочных аккумуляторов дисперсностью не более 2,5 мм является сырьем, пригодным для получения с меньшими энергетическими и сырьевыми затратами, чем в традиционных технологиях изготовления этого компонента, высококачественного раствора сульфата никеля, из которого в конечном итоге получают ГЗН высокого качества. Порошок ламелей, полученный дроблением и измельчением ламельных Ni-электродов, содержит преимущественно Ni(OH)2, графит, примеси Fe, Ca, Mg, Ni+3 в виде NiOOH, который является естественным окислителем в процессе выщелачивания ламельного порошка серной кислотой и последующей очистки от примесей и вследствие этого позволяет уменьшить энергозатраты и затраты сырья (исключить введение О2 или другого окислителя).
Камерный продукт, полученный после отделения пенного продукта - сырья для получения графита, подвергают выщелачиванию до содержания Ni+2 в растворе 60-100 г/л. Выщелачивание проводят в одну стадию, а в условиях непрерывного производства выщелачивание порошка никелевых ламелей производят в несколько стадий, используя оборотный кислый раствор, полученный при выщелачивании предыдущей партии ламелей, серную кислоту и новый порошок ламелей. Часть полученного раствора после отстаивания и декантации направляют на переработку в ГЗН, а сгущенный остаток выщелачивают в том же аппарате. Полученный нерастворимый осадок направляют в отвал, а фильтрат - на выщелачивание следующей порции ламелей.
Далее полученный раствор сульфата никеля очищают от ионов Fe2+, используя Ni3+ в качестве окислителя при рН 3-5, в соответствии со следующими реакциями:
Fe2++Ni3+ --> Fe3++Ni2+ (1)
Figure 00000001

От примесей кальция и магния раствор очищают с помощью фторид-ионов в соответствии с реакциями:
Figure 00000002

Figure 00000003

В качестве источника фторид-ионов используют плавиковую кислоту или соль NaF. Очищенный раствор сульфата никеля имеет следующий состав:
Ni= 60-100 г/л;
Fe≈0,005 г/л;
Mg≈0,04 г/л;
Са≈0,04 г/л;
pН 5,0-5,5.
Оптимальные режимы гидрометаллургической переработки полученного раствора сульфата никеля следующие:
1. Синтез ГЗН путем обработки щелочью NaOH плотностью 1,45 г/см3, с добавлением Ва(ОН)2 или BaCl2 при Т= 60-100oС. Раствор сульфата никеля порциями вливают в щелочь, находящуюся в реакторе синтеза ГЗН. Синтез ГЗН протекает в соответствии со следующей реакцией:
NiSO4+2NaOH --> Ni(OH)2+Na2SO4 (5)
Избыточная щелочность пульпы контролируется титрованием фильтрата раствора серной кислоты в присутствии индикатора и должна быть 7-9 г/л.
Суспензию ВаСl2 дозируют из расчета 1,7-2,7% бария к осажденному никелю. Пульпу для уменьшения вязкости подогревают до Т= 75-85oС.
2. Отделение ГЗН производят на фильтр-прессе при давлении 8-12 атм, Т= 70-75oС. Влажность гидрата с фильтр-пресса не превышает 59%. После окончания фильтрации осадок подается на шинкование.
3. Первую сушку измельченного ГЗН производят в сушильных барабанах или шкафах перегретым паром. Влажность продукта не превышает 20%, Т= 140-160oС.
4. Для отмывки от ионов SO42- и Сl- подсушенный ГЗН подается ковшовым элеватором в бункер, откуда системой гидротранспорта смывается на нутч-фильтры для отмывки от солей умягченной водой с температурой 80-85oС. Отмытый ГЗН выгружается с помощью механического опрокидывателя в бункер, далее гидрат вручную выгружается на транспортер для подачи на вторую сушку.
5. Вторую сушку производят в барабанных сушилах или шкафах перегретым паром при Т= 120-140oС. Гидрат после второй сушки (с влажностью не более 5,0%) поступает на дробление и рассев.
6. Размол и классификацию производят на грохоте и валковой дробилке или шаровой мельнице.
Полученный ГЗН имеет высокое качество по составу и обеспечивает высокие электрохимические характеристики в составе активной массы никелевых электродов щелочных аккумуляторов.
Сравнительная характеристика ГЗН, полученного заявляемым способом, и ГЗН, соответствующего ТУ 48-3-63-90, представлена в табл 1.
Авторами установлено также, что срок службы железных пластин в 2-3 раза превосходит срок службы никелевых пластин, а в процессе эксплуатации масса самоочищается и улучшается, снижается содержание примесей, повышается содержание восстановленного железа, поэтому электродная масса, полученная при разделке железных ламелей отработанных щелочных аккумуляторов, по содержанию как общего, так и восстановленного железа значительно превосходит применяемую в настоящее время, получаемую по достаточно трудо/ энергоемкой технологии. Содержание основных вредных примесей не превышает допустимых значений. Указанное позволило сделать вывод о возможности использования железного порошка дисперсностью 1,5-2,5 мм, полученного измельчением железных ламелей отработанных щелочных аккумуляторов, в качестве основного компонента для изготовления активной массы железных электродов новых щелочных аккумуляторов. Установлена также достаточно высокая стабильность состава, приготовленного из железного порошка аккумуляторов разных марок, выпуска, условий хранения и эксплуатации. Полученный порошок имеет следующий состав, мас. %:
[F]Σ= 60-62, в т. ч. [Fе] Ме= 15-25, [Mg] <0,03, [Ca] <0,03, [Si] <0,3.
Остаточная влажность 1,5-2,5%. Электрохимическое тестирование железных электродов, изготовленных традиционным способом и из активной массы с железным порошком, полученным согласно заявляемому изобретению, производили по отраслевой методике, разработанной НИАИ (С. -Петербург). Тестирование показало, что удельная емкость известных электродов составляет 0,183 А ч/г, а изготовленных из порошка, полученного заявляемым способом, - 0,224 А ч/г.
В ходе экспериментальной работы установлено, что для получения графита из пенного продукта, отделяемого от измельченной смеси никелевых ламелей флотацией, указанные выше стадии процесса целесообразно проводить в следующих оптимальных режимах:
1. Приготовление пульпы добавлением раствора серной кислоты концентрацией 100 г/л при соотношении Т: Ж= 1: 5.
2. Перемешивание пульпы в реакторе - при температуре 50-60oС в течение 1 часа.
3. Фильтрование пульпы на нутч-фильтрах.
4. Сушка графита - в сушильных шкафах при Т= 100-105oС.
Изобретение поясняется следующими примерами.
Пример 1.
Из отработанных Ni-Fe щелочных аккумуляторов с ламельными электродами удаляют (откачивают, сливают) электролит, отделяют корпус, крепежные детали и далее направляют части корпуса в лом, отделение корпуса, крепежных деталей, а также разделение Ni и Fe ламелей друг от друга производят путем механической разборки на стенде.
Далее ламели отдельно дробят в дробилках сортировальных установок, каждая из которых представляет собой комплекс из зубчато-валковой и молотковой дробилок и инерционного грохота, смонтированных на одной вертикальной раме и соединенных гибкими герметизирующими вставками. Установка присоединена к аспирационной системе, обеспечивающей очистку запыленного воздуха рабочей зоны.
Проходя последовательно через зубчато-валковую и молотковую дробилки и грохот, как никелевые, так и железные ламели превращаются в совокупность под- и надрешетных продуктов.
Надрешетный продукт содержит:
Фракция +2,5 мм (для Ni ламелей),
Фракция +1,5-2,5 мм (для Fe ламелей).
Подрешетный продукт (ламельный порошок) содержит:
фракция - 2,5 мм (для Ni ламелей), ост. влажность 12%,
фракция - 1,5-2,5 мм (для Fe ламелей), ост. влажность 1,5-2,5%.
Выход фракций:
+2,5 мм (для Ni ламелей) ~ 40%
-2,5 мм (для Ni ламелей) ~ 60%
+2,5 мм (для Fe ламелей) ~ 37%
-2,5 мм (для Fe ламелей) ~ 63%
при этом размер фракции определяется размером элементарной ячейки сетки инерционного грохота и может изменяться в пределах 1-3 мм без изменения распределения.
Фракцию +2,5 мм Ni направляют на переплав на Fe-Ni сплав, фракцию - 2,5 мм Ni при содержании металлической составляющей, более или равном 3%, направляют на магнитную сепарацию, при этом содержание металлической составляющей снижается до 1,5-2,0%, а извлечение Ni в немагнитный продукт составляет не менее 95%, оставшиеся 5% Ni вместе с магнитным продуктом направляются вместе с фракцией +2,5 мм Ni на переплав на Fe-Ni сплав.
Фракцию -2,5 мм Ni при содержании металлической составляющей менее 3% направляют на флотацию для отделения графита. В качестве флотагента используют керосин и Na2S в количестве 0,0001-0,0005% на флотомассу, время выдержки 10-30 мин, Т= комн.
Камерный продукт флотации порошка Ni ламелей представляет собой пульпу ламельного порошка (за вычетом графита) остаточной влажности ~ 40-60%. Извлечение Ni в камерный продукт составляет 96-98%.
Далее камерный продукт, полученный в процессе флотации порошка никелевых ламелей, направляют на гидрометаллургическую переработку, включающую следующие стадии:
1. Выщелачивание камерного продукта серной кислотой концентрации 100-200 г/л до содержания ионов Ni2+= 60-100 г/л и свободной кислоты 20-40 г/л, Т= 80-85oС.
2. Очистка полученного раствора сульфата никеля от ионов Fe2+, используя Ni3+ в качестве окислителя с добавлением NaOH плотностью 1,45 г/л при pН 3-5.
3. Очистка от примесей кальция и магния с помощью соли NaF, Т= 60-80oС.
Оптимальные режимы гидрометаллургической переработки полученного раствора сульфата никеля следующие:
1. Обработка щелочью NaOH плотностью 1,45 г/см3 с добавлением BaCl2 при Т= 60-100oС. Раствор сульфата никеля порциями вливают в щелочь, находящуюся в реакторе синтеза ГЗН.
Избыточная щелочность пульпы 7-9 г/л.
Суспензию BaCl2 дозируют из расчета 1,7-2,7% бария к осажденному никелю. Пульпу для уменьшения вязкости подогревают до T= 75-85oС.
3. Отделение ГЗН производят на фильтр-прессе при давлении 8-12 Атм, Т= 70-75oС. Влажность гидрата с фильтр-пресса не превышает 59%. После окончания фильтрации осадок подается на шинкование.
4. Первую сушку измельченного ГЗН производят в сушильных барабанах или шкафах перегретым паром. Влажность продукта не превышает 20%, Т= 140-160oС.
5. Для отмывки от ионов SO42- и Сl- подсушенный ГЗН подается ковшовым элеватором в бункер, откуда системой гидротранспорта смывается на нутч-фильтры для отмывки от солей умягченной водой с температурой 80-85oС. Отмытый ГЗН выгружается с помощью механического опрокидывателя в бункер, далее гидрат вручную выгружается на транспортер для подачи на вторую сушку.
6. Вторую сушку производят в барабанных сушилах или шкафах перегретым паром при Т= 120-140oС. Гидрат после второй сушки поступает на дробление и рассев.
7. Размол и классификацию производят на грохоте и валковой дробилке.
Пенный продукт, полученный в процессе флотации порошка никелевых ламелей, представляет собой пульпу графита с остаточной влажностью ~ 50% и примесями в количестве:
Fe (0,5-1,5%),
Ni (0,1-0,5%),
Са (0,1-0,2%),
Mg (0,05-0,15%),
SiO2 (0,01-0,02%).
Пенный продукт направляют на гидрометаллургическую доочистку от примесей, включающую следующие стадии:
1. Приготовление пульпы добавлением раствора серной кислоты концентрацией 100 г/л при соотношении Т: Ж= 1: 5.
2. Перемешивание пульпы в реакторе - при температуре 50-60oС в течение 1 часа.
3. Фильтрование пульпы на нутч-фильтрах.
4. Сушка графита - в сушильных шкафах при Т= 100-105oС.
Готовый графитовый продукт представляет собой порошок следующего состава, мас. %:
[C] ≥99, [Fe] = 0,06, [Mg] = 0,025, [Са] = 0,028, [Si] = 0,26
Figure 00000004

что соответствует требованиям ГОСТ 10273 к маркам ГАК-1 и ГАК-2. Соответствие требованиям. ГОСТ 10273 подтверждается табл. 2.
Извлечение Ni в камерный продукт при флотации ламельного порошка Ni электродов составляет 96-98%.
Пример 2.
Переработку отработанных Fe-Ni щелочных аккумуляторов производили в условиях Примера 1, за исключением операции выщелачивания порошка никелевых ламелей, которую осуществляли по непрерывному противоточному двухстадийному механизму. В реактор с мешалкой объемом 6,3 м3 загрузили 2,5 м3 воды и 1 м3 оборотного кислого раствора с содержанием никеля 68,3 г/л, свободной серной кислоты - 15 г/л, железа - 5,2 г/л, 980 кг порошка ламелей с содержанием никеля 35,6%, железа - 2,7%. Затем при перемешивании загрузили 480 кг серной кислоты, имеющей концентрацию 92,5%. Суспензию нагрели до температуры 80oС, выключили перемешивание и подвергли отстаиванию раствор в течение 6 часов. После отстаивания декантацией отобрали из реактора 3,5 м3 раствора, содержащего 90,5 никеля, 0,001 г/л железа, показатель pН раствора составлял 5,6 единиц. Сгущенный остаток подвергли выщелачиванию в том же аппарате путем добавки к нему 1,5 м3 воды и 400 кг серной кислоты при нагреве до 80oС и перемешивании. Затем суспензию отфильтровали, нерастворимый остаток промыли на фильтре 400 л воды и направили в отвал. Остаток содержал 3,2% никеля. Фильтрат объединили с промывными водами и направили на выщелачивание следующей порции порошка ламелей, он содержал: 65,9 г/л никеля, 3,8 г/л железа, 15 г/л свободной серной кислоты. Суммарное извлечение никеля в раствор превысило 98%.
Используемые методики и реактивы:
1. Аналитический контроль производится в соответствии с ТУ 48-3-63-90 (с изменениями 1,2).
2. NaOH ГОСТ 11078-78, марки ГР или РР или ОСТ 301-02-205-99.
3. Н2SO4 (92/5%) плотностью 1,84 г/см3.
4. ВаСl2 технический ГОСТ 742-78.
5. NaF технический марки А.
6. Контроль электрохимических параметров производится по отраслевой методике, разработанной НИАИ (С. -Петербург). Согласно указанной методике:
- активная масса содержит Ni(OH)2 - 82 мас. %, графит - (ГАК 1, ГАК 2) - 18 мас. %;
- масса пробы - 6,5 г;
- давление прессования - 400 кг/см2;
- размеры электрода - 72•14•14 мм;
- электролит - р-р NaOH плотностью 1,2 г/см3;
- условия испытания - 1-й цикл: заряд: 4 часа, I= 0,25 А;
разряд: 2 часа, I= 0,20 А;
- 2-й и последующие циклы:
заряд: 10 часов, I= 0,25 А;
разряд: I= 0,20 А, I= 0,55 А.
Железные электроды испытывались аналогичным образом.
7. При количестве металлической составляющей, равном или превышающем 3,0 мас. %, исходный ламельный порошок подвергается магнитной сепарации, в результате которой содержание металлической составляющей снижается до 1,5 мас. %.
Сквозное увеличение Ni в немагнитный продукт - не менее 96 мас. %, остальные 4,0% Ni концентрируются в магнитном продукте с Fe, который впоследствии направляется на производство ферроникеля.
Состав магнитного продукта: [Fe] = 60-80 мас. %, [Ni] = 4-6 мас. %.
Заявляемое техническое решение позволяет получить высококачественные компоненты, необходимые для изготовления электродов новых Fe-Ni щелочных аккумуляторов. Затраты материальные и энергетические на реализацию заявляемой технологии значительно меньше, чем у известных технологий.
Заявляемое решение относится к энергосберегающей технологии, направленной на повышение экологической безопасности окружающей среды.

Claims (8)

1. Способ переработки отработанных Fe-Ni щелочных аккумуляторов с ламельными электродами, включающий дробление и измельчение положительных электродов, отличающийся тем, что дополнительно отрицательные электроды подвергают переработке в железный порошок для активной массы Fe электродов щелочных аккумуляторов путем дробления и измельчения до дисперсности 1,5-2,5 мм, а из смеси измельченных положительных электродов с размером частиц не более 2,5 мм получают графит для аккумуляторной промышленности и гидрат закиси никеля.
2. Способ переработки согласно п. 1, отличающийся тем, что смесь измельченных положительных ламельных никелевых электродов с размером частиц не более 2,5 мм с содержанием металлической составляющей более или равным 3,0 мас. % подвергают магнитной сепарации.
3. Способ по переработке согласно п. 1 или 2, отличающийся тем, что из смеси измельченных положительных ламельных никелевых электродов с размером частиц не более 2,5 мм удаляют графит.
4. Способ переработки согласно п. 3, отличающийся тем, что графит удаляют путем флотации с образованием пенного продукта.
5. Способ переработки согласно п. 4, отличающийся тем, что пенный продукт флотации подвергают гидрометаллургической переработке в графит.
6. Способ переработки согласно п. 5, отличающийся тем, что гидрометаллургическая переработка включает следующие стадии: приготовление пульпы воздействием раствора кислоты на пенный продукт, удаление из пульпы водорастворимых примесей, сушка полученного графита.
7. Способ переработки согласно п. 4, отличающийся тем, что продукт, полученный после отделения пенного продукта флотации, подвергают гидрометаллургической переработке в гидрат закиси никеля.
8. Способ переработки согласно п. 7, отличающийся тем, что гидрометаллургическая переработка включает следующие стадии: выщелачивание камерного продукта серной кислотой до содержания ионов Ni+2 в растворе 60÷100 г/л, очистка полученного раствора сульфата никеля от ионов Fe, очистка раствора сульфата никеля от примесей щелочноземельных металлов Са и Мg, синтез гидрата закиси никеля, отделение гидрата закиси никеля фильтрованием, первая сушка осадка, отмывка от сульфат и хлорид ионов, вторая сушка осадка, размол и классификация.
RU2000127931A 2000-11-08 2000-11-08 Способ переработки отработанных щелочных аккумуляторов RU2178933C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000127931A RU2178933C1 (ru) 2000-11-08 2000-11-08 Способ переработки отработанных щелочных аккумуляторов

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000127931A RU2178933C1 (ru) 2000-11-08 2000-11-08 Способ переработки отработанных щелочных аккумуляторов

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2178933C1 true RU2178933C1 (ru) 2002-01-27

Family

ID=20241867

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2000127931A RU2178933C1 (ru) 2000-11-08 2000-11-08 Способ переработки отработанных щелочных аккумуляторов

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2178933C1 (ru)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2264000C1 (ru) * 2004-08-18 2005-11-10 ОАО "Завод автономных источников тока" Способ получения гидрата закиси никеля для щелочных аккумуляторов
RU2328061C1 (ru) * 2006-11-07 2008-06-27 Юрий Юрьевич Холин Способ очистки раствора сульфата никеля от железа
RU2410801C1 (ru) * 2010-01-18 2011-01-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский Государственный политехнический университет" (ГОУ "СПбГПУ") Способ переработки оксидно-никелевых электродов
EP2569091A1 (en) * 2010-05-10 2013-03-20 RSR Technologies, Inc. Separation of materials from recycled electrochemical cells and batteries by froth flotation
RU2479078C2 (ru) * 2011-02-22 2013-04-10 Владимир Фёдорович Воржев Способ утилизации никель-цинковых щелочных аккумуляторов
RU2543626C1 (ru) * 2013-09-10 2015-03-10 Общество с ограниченной ответственностью малое инновационное предприятие "Гелиос" Способ утилизации активного материала оксидно-никелевого электрода никель-кадмиевого аккумулятора
RU2703663C1 (ru) * 2018-11-20 2019-10-21 Общество с ограниченной ответственностью "ЭКОСНАБ" Система утилизации химических источников тока в виде отработанных батареек

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU109540A1 (ru) * 1947-12-17 1956-11-30 Г.И. Беляев Способ восстановлени активной массы отрицательного электрода
SU120236A2 (ru) * 1958-01-27 1958-11-30 Г.И. Беляев Способ восстановлени активной массы положительного электрода из отработавших железо-никелевых аккумул торов
EP0075978A3 (en) * 1981-09-24 1983-12-14 Sab Nife Ab Process for the recovery of metals from the scrap from nickel-cadmium electric storage batteries
EP0585701A1 (de) * 1992-09-02 1994-03-09 Enviro Ec Ag Verfahren zum Entsorgen von Nickel-Cadmium- oder Nickel-Hydrid-Zellen
US5456992A (en) * 1994-10-20 1995-10-10 Elliott; Kenneth W. Process for battery recycling
DE4445495A1 (de) * 1994-12-20 1996-06-27 Varta Batterie Verfahren zur Rückgewinnung von Metallen aus gebrauchten Nickel-Metallhydrid-Akkumulatoren

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU109540A1 (ru) * 1947-12-17 1956-11-30 Г.И. Беляев Способ восстановлени активной массы отрицательного электрода
SU120236A2 (ru) * 1958-01-27 1958-11-30 Г.И. Беляев Способ восстановлени активной массы положительного электрода из отработавших железо-никелевых аккумул торов
EP0075978A3 (en) * 1981-09-24 1983-12-14 Sab Nife Ab Process for the recovery of metals from the scrap from nickel-cadmium electric storage batteries
EP0585701A1 (de) * 1992-09-02 1994-03-09 Enviro Ec Ag Verfahren zum Entsorgen von Nickel-Cadmium- oder Nickel-Hydrid-Zellen
US5456992A (en) * 1994-10-20 1995-10-10 Elliott; Kenneth W. Process for battery recycling
DE4445495A1 (de) * 1994-12-20 1996-06-27 Varta Batterie Verfahren zur Rückgewinnung von Metallen aus gebrauchten Nickel-Metallhydrid-Akkumulatoren

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ДАСОЯН М.А. И ДР. Производство электрических аккумуляторов. Высшая школа. - М., 1970, с.294-298. *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2264000C1 (ru) * 2004-08-18 2005-11-10 ОАО "Завод автономных источников тока" Способ получения гидрата закиси никеля для щелочных аккумуляторов
RU2328061C1 (ru) * 2006-11-07 2008-06-27 Юрий Юрьевич Холин Способ очистки раствора сульфата никеля от железа
RU2410801C1 (ru) * 2010-01-18 2011-01-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский Государственный политехнический университет" (ГОУ "СПбГПУ") Способ переработки оксидно-никелевых электродов
EP2569091A1 (en) * 2010-05-10 2013-03-20 RSR Technologies, Inc. Separation of materials from recycled electrochemical cells and batteries by froth flotation
RU2479078C2 (ru) * 2011-02-22 2013-04-10 Владимир Фёдорович Воржев Способ утилизации никель-цинковых щелочных аккумуляторов
RU2543626C1 (ru) * 2013-09-10 2015-03-10 Общество с ограниченной ответственностью малое инновационное предприятие "Гелиос" Способ утилизации активного материала оксидно-никелевого электрода никель-кадмиевого аккумулятора
RU2703663C1 (ru) * 2018-11-20 2019-10-21 Общество с ограниченной ответственностью "ЭКОСНАБ" Система утилизации химических источников тока в виде отработанных батареек

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110828926B (zh) 废旧锂离子电池正负极材料协同回收金属及石墨的方法
CN110835682B (zh) 废旧锂离子电池正、负极活性材料协同处理的方法
CN1090827C (zh) 从用过的镍-金属氢化物蓄电池中回收金属的方法
CN113517484B (zh) 废钴酸锂电池的处理方法及其产物
JP3014452B2 (ja) 予め選別されて集められた使用済み物質から原料を回収する方法
EP2444507B1 (en) Recovery of rare earth metals from waste material by leaching in non-oxidizing acid and by precipitating using sulphates
CN114394582B (zh) 一种从提锂后磷铁渣再生为磷酸铁的方法
CN106558739A (zh) 基于废旧手机中锂离子电池环保高效回收分离工艺
CN109097581A (zh) 废旧镍钴锰锂离子电池中有价金属的回收方法
WO2022142584A1 (zh) 一种三元电池废料中除去单质铜的方法及其应用
CN1287481C (zh) 从废二次电池回收有价金属的方法
CN101186969A (zh) 一种从合金中分离稀土、铁、铜、钴和钨的方法
CN109004307A (zh) 废旧镍钴锰锂离子电池中有价金属的回收装置
CA3219839A1 (en) Process for recycling battery materials by way of hydrometallurgical treatment
RU2178933C1 (ru) Способ переработки отработанных щелочных аккумуляторов
CN106229577A (zh) 一种废旧镍氢电池正负极物料混合浸出的方法
CN113998680A (zh) 一种以高铁拜耳法赤泥为铁源制备磷酸铁锂正极材料的方法
CN102304620A (zh) 一种废旧镍氢电池综合回收处理方法
JPH1046266A (ja) 二次電池廃品からのコバルト回収方法
CN115832504A (zh) 一种低铜铝的磷酸铁锂黑粉及其制备方法
RU2178931C1 (ru) Способ изготовления гидрата закиси никеля для аккумуляторной промышленности
HU231549B1 (hu) Anaerob krakkolási eljárás akkumulátorok anyagainak feldolgozására, különösen eljárás lítium ion akkumulátorok cellája és lítium ion akkumulátorok elválasztója anyagainak feldolgozására és eljárás ezen legutóbbi eljárásban felhasználható katalizátor előállítására
CN107557590A (zh) 锌浮渣回收利用方法
CN115398013A (zh) 从包含锂和至少另一种金属的材料中提取锂的方法
JPH0797638A (ja) 製鉄所で発生するダスト類の処理方法

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20041109

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20091109