RU2479078C2 - Способ утилизации никель-цинковых щелочных аккумуляторов - Google Patents
Способ утилизации никель-цинковых щелочных аккумуляторов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2479078C2 RU2479078C2 RU2011106864/07A RU2011106864A RU2479078C2 RU 2479078 C2 RU2479078 C2 RU 2479078C2 RU 2011106864/07 A RU2011106864/07 A RU 2011106864/07A RU 2011106864 A RU2011106864 A RU 2011106864A RU 2479078 C2 RU2479078 C2 RU 2479078C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- nickel
- zinc
- collection
- separation
- acid
- Prior art date
Links
Classifications
-
- 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
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
Изобретение относится к электротехнической промышленности и промышленной экологии. Способ механической и химической переработки утилизируемых Ni-Zn аккумуляторов заключается в механической сепарации пластмассовой и металлической составляющей, в химической стадии растворения активной массы внутренней части в серной кислоте с последующей нейтрализацией в щелочи, сепарацией осадка гидроокиси никеля, сбором фильтрата метацинковой кислоты, сушкой и сбором готового продукта. Техническим результатом является обеспечение утилизации с получением товарных продуктов и ресурсосбережения. 1 ил.
Description
Техногенная деятельность человека приводит к огромному накоплению отходов, многие из которых в результате переработки могут стать полезными ресурсами вторичного использования. В отработанных аккумуляторах содержатся такие металлы, как железо, кадмий, цинк, никель, медь и другие, многие из них обладают токсическим эффектом при попадании в почву и далее по растительному пути к человеку, так как они зачастую выбрасываются. В связи с этим переработка отработанных аккумуляторов позволит не только снизить антропогенную нагрузку на окружающую среду, но и позволит вернуть в производство указанные металлы. Как известно, в состав аккумуляторов входят пластмассовый корпус, активные массы положительного и отрицательного электродов, электроды (сетки), электролит. Изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано при утилизации аккумуляторов. Техническим результатом является разработка способа утилизации с получением товарных продуктов.
В основу способа утилизации Ni-Zn аккумуляторов положена реагентная утилизация. Способ состоит из технической и химической переработок. Техническая представляет из себя операцию разделения измельченного пластмассового корпуса путем всплытия в водной среде деталей, металлических токоотводов от металлосодержащей внутренней части аккумулятора механическим способом путем дробления с образованием металлопластмассового лома, из которого далее методом водной декантации (осаждаются) отделяются металлы, которые поступают на переработку, то есть происходит сепарация (разделение) пластмассового и металлического лома. Химическая переработка состоит в добавлении щелочного электролита и в растворении металлосодержащей части (активной массы, остатков металлических решеток) в серной кислоте, что приводит к образованию концентрированных растворов сульфатов никеля и цинка. Используя различную растворимость сульфатов никеля и цинка, можно провести их химическое разделение, за счет разделения на две фазы - жидкую, растворимую двузамещенную соль метацинковой кислоты и нерастворимую в виде твердого осадка гидроокиси никеля, которые можно разделить путем фильтрации, то есть произвести декантацию (отделение) осадка гидроокиси никеля. Отметим, что при взаимодействии с серной кислотой происходит выделение водорода, который тоже может быть собран. Механическая и химическая переработка составляют схему утилизации Ni-Zn аккумуляторов, которую можно представить следующим образом. Переработка активной массы в валковой дробилке → бункер накопитель → откуда дозированная подача в химический реактор с дозировкой серной кислоты, в котором происходит образование сульфатов цинка и никеля, выделение водорода → сбор водорода в газгольдер → обработка сульфатных растворов никеля и цинка через дозатор раствором щелочи (NaOH или КОН) до нейтрального рН → подача нейтрализованного раствора на барабанный фильтр → отделение сульфата натрия или калия → упаривание → сушка → готовый продукт сульфат натрия или калия (склад); осадок (гидроксиды Ni и Zn) дополнительно обрабатываются гидроксидом натрия (дозированием) → фильтрация на барабанном фильтре (гидроксид никеля выпадает в осадок) так как он нерастворим, упаривается и собирается, а фильтрат из-за амфотерных свойств гидроокиси цинка остается в растворе и в виде метацинковой кислоты, после упаривания и сушки складируется. Предлагаемый способ и составляет технологию реагентной рекуперации (извлечения и переработки исходных заложенных материалов) Ni-Zn аккумуляторов, является ресурсосберегающим, безотходным, аналоги отсутствуют, хотя исследования в этом направлении ведутся. Продукты переработки возвращаются в промышленное производство и могут быть использованы в различных ее отраслях в виде полезных веществ.
Разработана принципиальная схема рекуперационной утилизации никель-цинковых щелочных аккумуляторов (рис.1).
Активную массу, никель и цинк загружают в питатель 1, откуда они поступают в валковую дробилку 2 и затем в бункер 3. Конвейер 4 подает диспергированный материал в дозатор 5А, откуда он порциями поступает в реактор 6. Серная кислота из емкости 7 через дозатор 5Б также поступает в реактор 6, где происходит растворение активной массы, дробленого Zn и Ni, то есть химическая реакция между компонентами с образованием сульфатов цинка (II), никеля (II), никеля (III) и выделением водорода. Образующийся водород через каплеотбойник 8 и обратный холодильник 9 собирают в газгольдер 10.
Из реактора 6 насосом Н раствор подают в емкость 11 и через дозатор 11А в реактор 12. В реактор также поступает порциями щелочь (гидроксид натрия) из емкости 13 через дозатор 11Б, где происходит взаимодействие сульфатов цинка и никеля с подаваемой гидроокисью натрия (до рН≈7), в результате чего образуются осадки (твердая фаза) гидроокисей никеля и цинка, а также жидкая фаза сульфата натрия. Нейтрализованный раствор, который содержит гидроксиды никеля, цинка и сульфат натрия, из реактора подают на барабанный фильтр 14. Фильтрат (сульфат натрия) после упаривания в аппарате 15 и сушки в аппарате 16 поступает в виде готового продукта на склад.
Осадок (гидроксиды никеля и цинка) шнеком 17 подают в реактор 18. Сюда же подают щелочь (гидроксид натрия) из емкости 19 через дозатор 20. Осадок (гидроксиды никеля и цинка) в реакторе 18 после добавления гидроокиси натрия разделяются на две фазы - жидкую (гидроксид цинка вследствие амфотерных свойств переводится в растворимую двузамещенную соль метацинковой кислоты), которая остается в фильтрате, и твердую (гидроксиды) никеля. Смесь из реактора выпускают на барабанный фильтр 21. Осадок с фильтра (гидроксид никеля (III)) после упаривания в аппарате 22 и сушки в аппарате 23 поступает в виде готового продукта на склад.
Фильтрат (двузамещенная натриевая соль метацинковой кислоты) подают на упаривание в аппарат 24 и сушку в аппарат 25, после чего готовый продукт поступает на склад.
Claims (1)
- Способ химической рекуперации отработанных аккумуляторов, заключающийся в сепарации пластмассового и металлического лома, а также в растворении металлосодержащей внутренней части аккумулятора в серной кислоте с последующей нейтрализацией в щелочи и декантацией осадка гидроокиси никеля и сбором фильтрата метацинковой кислоты с последующей сушкой и сбором готового продукта.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011106864/07A RU2479078C2 (ru) | 2011-02-22 | 2011-02-22 | Способ утилизации никель-цинковых щелочных аккумуляторов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011106864/07A RU2479078C2 (ru) | 2011-02-22 | 2011-02-22 | Способ утилизации никель-цинковых щелочных аккумуляторов |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2011106864A RU2011106864A (ru) | 2012-08-27 |
RU2479078C2 true RU2479078C2 (ru) | 2013-04-10 |
Family
ID=46937442
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011106864/07A RU2479078C2 (ru) | 2011-02-22 | 2011-02-22 | Способ утилизации никель-цинковых щелочных аккумуляторов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2479078C2 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2703663C1 (ru) * | 2018-11-20 | 2019-10-21 | Общество с ограниченной ответственностью "ЭКОСНАБ" | Система утилизации химических источников тока в виде отработанных батареек |
WO2021252433A1 (en) * | 2020-06-08 | 2021-12-16 | Battery Resourcers LLC | Anode recovery in recycled batteries |
RU2768846C1 (ru) * | 2021-06-09 | 2022-03-25 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" | Способ переработки литий ионных аккумуляторов |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5437705A (en) * | 1993-01-19 | 1995-08-01 | Eveready Battery Company, Inc. | Device and process for the recovery of cadmium and nickel |
DE4445495A1 (de) * | 1994-12-20 | 1996-06-27 | Varta Batterie | Verfahren zur Rückgewinnung von Metallen aus gebrauchten Nickel-Metallhydrid-Akkumulatoren |
RU2089016C1 (ru) * | 1995-12-20 | 1997-08-27 | Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья Кольского научного центра РАН | Устройство для отделения уплотненного материала от сетчатой основы изделия |
RU2178933C1 (ru) * | 2000-11-08 | 2002-01-27 | Закрытое акционерное общество "Компания Сезар" | Способ переработки отработанных щелочных аккумуляторов |
RU2345449C2 (ru) * | 2006-09-27 | 2009-01-27 | Закрытое акционерное общество "Кузбассэлемент" | Способ извлечения никеля из отработанных щелочных аккумуляторов ламельной конструкции |
-
2011
- 2011-02-22 RU RU2011106864/07A patent/RU2479078C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5437705A (en) * | 1993-01-19 | 1995-08-01 | Eveready Battery Company, Inc. | Device and process for the recovery of cadmium and nickel |
DE4445495A1 (de) * | 1994-12-20 | 1996-06-27 | Varta Batterie | Verfahren zur Rückgewinnung von Metallen aus gebrauchten Nickel-Metallhydrid-Akkumulatoren |
RU2089016C1 (ru) * | 1995-12-20 | 1997-08-27 | Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья Кольского научного центра РАН | Устройство для отделения уплотненного материала от сетчатой основы изделия |
RU2178933C1 (ru) * | 2000-11-08 | 2002-01-27 | Закрытое акционерное общество "Компания Сезар" | Способ переработки отработанных щелочных аккумуляторов |
RU2345449C2 (ru) * | 2006-09-27 | 2009-01-27 | Закрытое акционерное общество "Кузбассэлемент" | Способ извлечения никеля из отработанных щелочных аккумуляторов ламельной конструкции |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2703663C1 (ru) * | 2018-11-20 | 2019-10-21 | Общество с ограниченной ответственностью "ЭКОСНАБ" | Система утилизации химических источников тока в виде отработанных батареек |
WO2021252433A1 (en) * | 2020-06-08 | 2021-12-16 | Battery Resourcers LLC | Anode recovery in recycled batteries |
RU2768846C1 (ru) * | 2021-06-09 | 2022-03-25 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" | Способ переработки литий ионных аккумуляторов |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2011106864A (ru) | 2012-08-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103943911B (zh) | 废旧锂离子电池综合回收利用的方法 | |
CN106558739B (zh) | 基于废旧手机中锂离子电池环保高效回收分离工艺 | |
Lv et al. | A sustainable process for metal recycling from spent lithium-ion batteries using ammonium chloride | |
Kang et al. | Recovery of cobalt sulfate from spent lithium ion batteries by reductive leaching and solvent extraction with Cyanex 272 | |
Nguyen et al. | Selective recovery of cobalt, nickel and lithium from sulfate leachate of cathode scrap of Li-ion batteries using liquid-liquid extraction | |
KR101275849B1 (ko) | 리튬이온전지의 재생공정을 위한 전처리방법 | |
CN107293817A (zh) | 一种废旧锂离子电池各组分高效解离与分类回收方法 | |
RU2479078C2 (ru) | Способ утилизации никель-цинковых щелочных аккумуляторов | |
JP2015206077A5 (ja) | 廃乾電池からの資源の回収方法および分離、回収設備および回収物 | |
ZA202109256B (en) | Process for the preparation of battery precursors | |
CN101914684A (zh) | 一种锰冶金浸出渣无害化处理及综合利用方法 | |
CN104609443A (zh) | 冶金行业烧结机头电除尘灰提取钾盐的方法及设备 | |
US11578387B2 (en) | Chemical process for the recovery of alkaline and zinc-carbon battery components | |
CN103794833A (zh) | 一种从废旧镍锌电池中回收有价金属的方法 | |
CN103274483A (zh) | 镍镀层退镀废液的镍回收工艺 | |
AU2009200812A1 (en) | Battery recycling | |
CN114634189A (zh) | 一种铝电解大修渣的回收方法及系统 | |
CN104451160A (zh) | 一种从废旧铅酸蓄电池中回收铅的方法 | |
CN203091395U (zh) | 一种铬渣处理系统 | |
CN110774485A (zh) | 一种硬质塑料垃圾的回收方法 | |
CN101792868A (zh) | 一种从新疆伊犁含镓粉煤灰中回收镓的方法 | |
CN102874848A (zh) | 一种从环己酮废碱液中回收碳酸氢钠及有机酸钠盐的方法 | |
CN204434301U (zh) | 冶金行业烧结机头电除尘灰提取钾盐的设备 | |
UA155217U (uk) | Хіміко-механічний спосіб переробки деградованих хімічних джерел енергії | |
CN204097233U (zh) | 一种氰化浸渣尾矿贵金属富集二次除氰装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130223 |