UA135123U - METHOD OF PROCESSING WASTE ALKALINE BATTERIES - Google Patents

METHOD OF PROCESSING WASTE ALKALINE BATTERIES Download PDF

Info

Publication number
UA135123U
UA135123U UAU201902618U UAU201902618U UA135123U UA 135123 U UA135123 U UA 135123U UA U201902618 U UAU201902618 U UA U201902618U UA U201902618 U UAU201902618 U UA U201902618U UA 135123 U UA135123 U UA 135123U
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
batteries
metal
processing
followed
alkaline batteries
Prior art date
Application number
UAU201902618U
Other languages
Ukrainian (uk)
Inventor
Валерій Павлович Дмитриков
Олександр Васильович Проценко
Олег Миколайович Іванов
В'ячеслав Вікторович Падалка
Руслан Миколайович Харак
Микола Іванович Запорожець
Original Assignee
Валерій Павлович Дмитриков
Олександр Васильович Проценко
Олег Миколайович Іванов
В'ячеслав Вікторович Падалка
Руслан Миколайович Харак
Микола Іванович Запорожець
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 Валерій Павлович Дмитриков, Олександр Васильович Проценко, Олег Миколайович Іванов, В'ячеслав Вікторович Падалка, Руслан Миколайович Харак, Микола Іванович Запорожець filed Critical Валерій Павлович Дмитриков
Priority to UAU201902618U priority Critical patent/UA135123U/en
Publication of UA135123U publication Critical patent/UA135123U/en

Links

Landscapes

  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

Спосіб переробки відпрацьованих лужних акумуляторів включає попереднє механічне подрібнення металево-пластикової маси відпрацьованих акумуляторів. Подрібнену металовмісну внутрішню частину акумуляторів розчиняють у сірчаній кислоті з наступною нейтралізацією лугом, попереднім відбиранням сульфату натрію, декантацією осаду гідроокису нікелю та виокремленням фільтрату метацинкової кислоти з наступним сушінням готових продуктів.The method of recycling spent alkaline batteries includes pre-mechanical grinding of the metal-plastic mass of the spent batteries. The crushed metal-containing inner part of the batteries is dissolved in sulfuric acid, followed by neutralization with alkali, pre-removal of sodium sulfate, decantation of Nickel hydroxide precipitate and separation of metazinc acid acid filtrate, followed by drying of the finished products.

Description

Корисна модель належить галузі електротехніки та промислової екології, зокрема до способів та методів переробки лужних акумуляторів електричної енергії, що відпрацювали свій експлуатаційний ресурс та нівелювали свої робочі характеристики, з отриманням після переробки сукупності мас кольорових металів, полімерних матеріалів та хімічних речовин, придатних до подальшого використання.The useful model belongs to the field of electrical engineering and industrial ecology, in particular to the methods and methods of processing alkaline batteries of electric energy that have exhausted their operational resource and leveled their working characteristics, with obtaining after processing a set of masses of non-ferrous metals, polymeric materials and chemical substances, suitable for further use .

Відомий спосіб (Ас 74728, СРСР, МПК 218 26/01| переробки непридатних свинцевих пластин, що включає виплавлення металу решіток, подрібнення сульфатно-оксидної фракції, завантаження порошкоподібної фракції в катодного простір електролізера, проведення електролізу, витяжку губчастого свинцю, його брикетування і переплавку.A known method (AS 74728, USSR, IPC 218 26/01) of processing unusable lead plates, which includes smelting the metal of the grids, grinding the sulfate-oxide fraction, loading the powdered fraction into the cathode space of the electrolyzer, conducting electrolysis, extracting spongy lead, briquetting and remelting .

Недоліком даного способу є значна трудомісткість процесу переробки.The disadvantage of this method is the significant laboriousness of the processing process.

Відомий спосіб переробки відпрацьованих акумуляторних батарей (Патент РФ Мо 2573650) шляхом їх подрібнення при температурі 40-50 "С і подальшого сортування з метою вилучення корисних компонентів. Процес подрібнення проходить поетапно: після сортування батареї піддаються попередньому і остаточному подрібненню, магнітній сепарації, просіюванню. При неможливості отримати досить чисті компоненти масу частинок піддають переплавці.There is a known method of processing spent batteries (Patent RF Mo 2573650) by grinding them at a temperature of 40-50 "C and further sorting in order to extract useful components. The grinding process takes place in stages: after sorting, the batteries are subjected to preliminary and final grinding, magnetic separation, sieving. If it is impossible to obtain sufficiently pure components, the mass of particles is subjected to remelting.

Недоліками даного способу є високий ступінь втрат немагнітних компонентів акумуляторних батарей, особливо при подальшому використанні методу переплавки.The disadvantages of this method are a high degree of loss of non-magnetic components of storage batteries, especially with the subsequent use of the remelting method.

Відомий інший спосіб переробки відпрацьованих акумуляторних батарей (Ас. СРСР Мо 120236| з відновленням активної маси залізо-ніселевих акумуляторів, що включає їх промивання, сушіння, подрібнення з відмиванням та сушінням продукту подрібнення. Для утилізації компонентів батарей використовують різні хімічні реагенти, гідрометалургійну переробку.There is another known method of processing spent batteries (Ass. USSR Mo 120236| with recovery of the active mass of iron-nisel batteries, which includes their washing, drying, grinding with washing and drying of the grinding product. Various chemical reagents, hydrometallurgical processing are used to dispose of battery components.

Недоліками способу є високий ступінь втрат при кислотно-лужній обробці акумуляторних батарей, особливо при використанні методу флотації.Disadvantages of the method are a high degree of losses during acid-alkaline treatment of batteries, especially when using the flotation method.

Відомий спосіб підготовки брухту свинцевих акумуляторів |Купряков Ю.П. Виробництво важких кольорових металів із брухту і відходів. Харків, "Основа", 1992. с. 118-128) до металургійного переділу шляхом оброблення акумуляторів за допомогою двостадійного дроблення в одновалковій і молотковій дробарках, мокрого ситового просівання на віброгрохоті з одержанням підрешітного окисно-сульфатного металевого концентрату і надрешітногоA known method of preparing scrap lead batteries |Kupryakov Yu.P. Production of heavy non-ferrous metals from scrap and waste. Kharkiv, "Osnova", 1992. p. 118-128) to metallurgical redistribution by processing accumulators with the help of two-stage crushing in single-roll and hammer crushers, wet sieve screening on a vibrating screen with the production of sub-sieve oxide-sulfate metal concentrate and super-sieve

Зо продукту, що містить шматки моноблоків і сепараторів (органіку). Надрешітний продукт надходить надалі на сортування у важкосередовищній суспензії. Свинець, що осів, після промивання і сушіння направляють на переплав, а органіку, що спливла, - на акумуляторні заводи для повторного використання.From a product containing pieces of monoblocks and separators (organic). The over-sieved product is further sent for sorting in a heavy environment suspension. The settled lead, after washing and drying, is sent to remelting, and the organic matter that floated is sent to battery plants for reuse.

Недоліком цього способу є неглибокий ступінь переробки відпрацьованих акумуляторів з недостатнім рівнем видобутку металевих компонентів, полімерних матеріалів та хімічних речовин, придатних до повторного використання.The disadvantage of this method is the shallow degree of processing of spent batteries with insufficient extraction of metal components, polymeric materials and chemical substances suitable for repeated use.

Аналогом для заявленого способу є спосіб вилучення нікелю з відпрацьованих лужних акумуляторів ламельної конструкції за патентом РФ Мо 2345449 МПК НОТМ 10/54, який дозволяє одержувати нікель, після попереднього механічного подрібнення, шляхом вилучення і фракціонування нікелевмісної маси внаслідок термічної обробки.An analogue of the claimed method is the method of extracting nickel from used alkaline accumulators of lamellar construction according to the patent of the Russian Federation Mo 2345449 MPK NOTM 10/54, which allows obtaining nickel, after preliminary mechanical grinding, by extracting and fractionating the nickel-containing mass as a result of heat treatment.

Недоліками аналога є недостатньо повне вилучення корисних компонентів лужних акумуляторів, наявність значних відходів, періодичність протікання процесу.Disadvantages of the analogue are the insufficient complete extraction of useful components of alkaline batteries, the presence of significant waste, and the periodicity of the process.

Виконаний заявником аналіз рівня техніки, в який включається пошук по патентних, науково- технічних та інших видів джерел інформації, які містять відомості про аналоги заявленої корисної моделі, дозволив встановити, що заявник не виявив аналога, який характеризувався би ознаками, ідентичним істотним ознакам корисної моделі.The analysis of the state of the art performed by the applicant, which includes a search for patent, scientific and technical and other types of information sources that contain information about analogs of the claimed utility model, made it possible to establish that the applicant did not find an analog that would be characterized by features identical to the essential features of the utility model .

Визначення із переліку виявлених аналогів найближчого аналога, як найбільш близького до істотних ознак корисної моделі, дало можливість виявити сукупність суттєвих ознак корисної моделі та окреслити множину істотних, відносно до передбаченого результату, відповідних відмінних ознак в заявленій корисній моделі, які виявлено у формулі корисної моделі.The determination of the closest analogue from the list of identified analogues, as the closest to the essential features of the useful model, made it possible to identify a set of essential features of the useful model and outline a set of significant, relative to the predicted result, corresponding distinguishing features in the declared useful model, which were found in the formula of the useful model.

Задачею корисної моделі є розробка способу переробки відпрацьованих лужних акумуляторів, який би поглиблював ступінь переробки з максимізацією виокремленням похідних продуктів переробки при дотриманні умов екологічної безпечності та дотриманні принципів енерго- та ресурсозбереження.The task of a useful model is to develop a method of processing spent alkaline batteries that would deepen the degree of processing with the maximization of the separation of derivatives of processing products while observing the conditions of environmental safety and observing the principles of energy and resource conservation.

Поставлена задача вирішується тим, що після механічного подрібнення металево- пластикової маси відпрацьованих акумуляторів подрібнену металовмісну масу розчиняють у сірчаній кислоті з наступною нейтралізацією лугом, попереднім відбиранням сульфату натрію, декантацією осаду гідроокису нікелю та виокремленням фільтрату метацинкової кислоти з наступним сушінням готових продуктів.The task is solved by the fact that after mechanical grinding of the metal-plastic mass of spent batteries, the crushed metal-containing mass is dissolved in sulfuric acid with subsequent neutralization with alkali, preliminary removal of sodium sulfate, decantation of nickel hydroxide sediment and separation of metazinc acid filtrate, followed by drying of the finished products.

В основу запропонованого способу утилізації лужних акумуляторів покладена реагентна утилізація. Спосіб складається з технічної та хімічної переробок. Технічна переробка включає в себе операцію поділу подрібненого пластмасового корпусу шляхом спливання у водному середовищі деталей, металевих струмовідводів від металомісткості внутрішньої частини акумулятора механічним способом шляхом дроблення з утворенням металопластмасового брухту, з якого далі методом водного декантування (осідання) відокремлюються метали, які надходять на переробку, тобто відбувається сепарація (поділ) пластмасового і металевого брухту. Хімічна переробка полягає в додаванні лужного електроліту і в розчиненні металомісткості частини (активної маси, залишків металевих решіток) в сірчаній кислоті, що приводить до утворення концентрованих розчинів сульфатів нікелю та цинку. Використовуючи різну розчинність сульфатів нікелю та цинку, можна провести їх хімічний поділ, за рахунок поділу на дві фази - рідку, розчинну - двозаміщення солі метацинкової кислоти, і нерозчинну у вигляді твердого осаду гідроксиду нікелю, які можна розділити шляхом фільтрації, тобто зробити декантацію (відділення) осаду гідроксиду нікелю. При взаємодії з сірчаною кислотою відбувається виділення водню, який теж може бути зібраний.The proposed method of disposal of alkaline batteries is based on reagent disposal. The method consists of technical and chemical processing. Technical processing includes the operation of separating the crushed plastic body by floating in an aqueous medium the parts, metal current drains from the metal content of the internal part of the battery by mechanical means by crushing with the formation of metal-plastic scrap, from which the metals are further separated by the method of water decantation (sedimentation), which are sent for processing. that is, there is a separation (separation) of plastic and metal scrap. Chemical processing consists in adding an alkaline electrolyte and dissolving the metal content of the part (active mass, remnants of metal lattices) in sulfuric acid, which leads to the formation of concentrated solutions of nickel and zinc sulfates. Using the different solubility of nickel and zinc sulfates, it is possible to carry out their chemical separation, due to the separation into two phases - liquid, soluble - a disubstituted salt of metazinc acid, and insoluble in the form of a solid precipitate of nickel hydroxide, which can be separated by filtration, that is, by decantation (separation ) nickel hydroxide precipitate. When interacting with sulfuric acid, hydrogen is released, which can also be collected.

Розглянемо приклад здійснення запропонованого способу. На кресленні представлена технологічна схема переробки лужних акумуляторів.Let's consider an example of the implementation of the proposed method. The drawing shows the technological scheme of processing alkaline batteries.

Активну масу, нікель і цинк завантажують в живильник 1, звідки вони надходять у валкову дробарку 2, і потім в бункер 3. Конвеєр 4 подає диспергований матеріал в дозатор 5, звідки він порціями надходить в реактор 6. Сірчана кислота з ємності 7 через дозатор 8 також надходить в реактор 6, де відбувається хімічна реакція між компонентами з утворенням сульфатів цинку, нікелю і виділенням водню.The active mass, nickel and zinc are loaded into the feeder 1, from where they enter the roller crusher 2, and then into the hopper 3. The conveyor 4 feeds the dispersed material into the dispenser 5, from where it enters in portions into the reactor 6. Sulfuric acid from the container 7 through the dispenser 8 also enters reactor 6, where a chemical reaction occurs between the components with the formation of zinc and nickel sulfates and the release of hydrogen.

Утворений водень через каплевідбійники 9 і зворотний холодильник 10 збирають в газгольдері 11.3 реактора 6, розчин самопливом подається в ємність 12 і через дозатор 13 в реактор 14. У реактор також надходить порціями луг (гідроксид натрію) з ємності 15 через дозатор 16. Нейтралізований розчин, який містить гідроксиди нікелю, цинку і сульфат натрію, з реактора 14 подають на барабанний фільтр 17. Фільтрат (розчин сульфату натрію) після розпарювання в апараті 18 і сушіння в апараті 19 надходить у вигляді готового продукту на склад. Осад (гідроксиди нікелю та цинку) шнеком 20 подають в реактор 21. Сюди ж подають лугThe formed hydrogen is collected in the gas holder 11.3 of the reactor 6 through the droplet deflectors 9 and the reflux condenser 10, the solution is fed by gravity into the container 12 and through the dispenser 13 into the reactor 14. Alkali (sodium hydroxide) also enters the reactor in portions from the container 15 through the dispenser 16. The neutralized solution, which contains hydroxides of nickel, zinc and sodium sulfate, from the reactor 14 is fed to the drum filter 17. The filtrate (sodium sulfate solution) after evaporation in the apparatus 18 and drying in the apparatus 19 is delivered as a finished product to the warehouse. Sediment (hydroxides of nickel and zinc) is fed into reactor 21 by auger 20. Alkali is also fed here

Зо (гідроксид натрію) з ємності 22 через дозатор 23.Zo (sodium hydroxide) from container 22 through dispenser 23.

Утворені продукти реакції з реактора 21 випускають на барабанний фільтр 24. Осад з фільтра (гідроксид нікелю) після розпарювання в апараті 25 і сушіння в апараті 26 надходить у вигляді готового продукту на склад.The formed reaction products from the reactor 21 are discharged to the drum filter 24. The precipitate from the filter (nickel hydroxide) after vaporization in the apparatus 25 and drying in the apparatus 26 is delivered as a finished product to the warehouse.

Фільтрат (натрієва сіль метацинкової кислоти) подають на випарювання в апарат 27 і сушіння в апарат 28, після чого готовий продукт надходить на склад.The filtrate (sodium salt of metazinc acid) is sent for evaporation to the apparatus 27 and drying to the apparatus 28, after which the finished product enters the warehouse.

Таким чином, використання запропонованого способу переробки дозволяє виділяти з відпрацьованих лужних акумуляторів вартісні компоненти: цінні метали (солі металів), сульфат натрію, конденсат води, водень.Thus, the use of the proposed processing method allows you to extract valuable components from spent alkaline batteries: valuable metals (metal salts), sodium sulfate, water condensate, hydrogen.

Спосіб переробки відпрацьованих лужних акумуляторів за запропонованою схемою пройшов лабораторні та пілотні випробування, які підтвердили його ефективність і здатність переробляти відпрацьовані акумулятори з дотриманням принципів безвідходної технології, енерго- і ресурсозбереження.The method of recycling used alkaline batteries according to the proposed scheme has passed laboratory and pilot tests, which confirmed its effectiveness and ability to recycle used batteries in compliance with the principles of zero-waste technology, energy and resource conservation.

Claims (1)

ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІUSEFUL MODEL FORMULA Спосіб переробки відпрацьованих лужних акумуляторів, який включає попереднє механічне подрібнення металево-пластикової маси відпрацьованих акумуляторів, який відрізняється тим, що подрібнену металовмісну внутрішню частину акумуляторів розчиняють у сірчаній кислоті з наступною нейтралізацією лугом, попереднім відбиранням сульфату натрію, декантацією осаду гідроокису нікелю та виокремленням фільтрату метацинкової кислоти з наступним сушінням готових продуктів.The method of recycling used alkaline batteries, which includes preliminary mechanical grinding of the metal-plastic mass of used batteries, which is distinguished by the fact that the crushed metal-containing inner part of the batteries is dissolved in sulfuric acid, followed by neutralization with alkali, preliminary removal of sodium sulfate, decantation of nickel hydroxide precipitate and separation of metazinc filtrate acid followed by drying of finished products.
UAU201902618U 2019-03-18 2019-03-18 METHOD OF PROCESSING WASTE ALKALINE BATTERIES UA135123U (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAU201902618U UA135123U (en) 2019-03-18 2019-03-18 METHOD OF PROCESSING WASTE ALKALINE BATTERIES

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAU201902618U UA135123U (en) 2019-03-18 2019-03-18 METHOD OF PROCESSING WASTE ALKALINE BATTERIES

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA135123U true UA135123U (en) 2019-06-10

Family

ID=74307257

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UAU201902618U UA135123U (en) 2019-03-18 2019-03-18 METHOD OF PROCESSING WASTE ALKALINE BATTERIES

Country Status (1)

Country Link
UA (1) UA135123U (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11508999B2 (en) Lithium-ion batteries recycling process
TWI726033B (en) Process for recovering metal values from spent lithium ion batteries with high manganese content
Shin et al. Development of a metal recovery process from Li-ion battery wastes
Kang et al. Recovery of cobalt sulfate from spent lithium ion batteries by reductive leaching and solvent extraction with Cyanex 272
de Souza et al. Characterization of used alkaline batteries powder and analysis of zinc recovery by acid leaching
EP2984153B1 (en) Process and system for recycling waste batteries and printed circuit boards in molten salts or molten metals
JP7511932B2 (en) Dismantling and separating used lithium-ion batteries
JP6070898B2 (en) Method and facility for recovering valuable components from waste dry batteries
WO2017145099A1 (en) Process for recovery of pure cobalt oxide from spent lithium ion batteries with high manganese content
US11870095B2 (en) Method for treating waste diaphragm paper of lithium battery
PL176546B1 (en) Method of recovering raw materials from collected pre-sorted used material, in particular that from used electrochemical battery cells and accumulators
JP4099057B2 (en) Cobalt recovery method and cobalt recovery system in lithium ion battery
CN109713394B (en) Method for separating lithium cobaltate and graphite in waste electrode material
RU2734205C1 (en) Method of utilizing used chemical sources of current of manganese-zinc system
Çuhadar et al. Characterization and recycling of lithium nickel manganese cobalt oxide type spent mobile phone batteries based on mineral processing technology
KR20200017627A (en) Method for recovering base materials from waste battery
CN112676302A (en) Method for sorting battery pole powder from ternary lithium battery
UA135123U (en) METHOD OF PROCESSING WASTE ALKALINE BATTERIES
UA155217U (en) CHEMICAL-MECHANICAL METHOD OF PROCESSING DEGRADED CHEMICAL ENERGY SOURCES
CN115149137A (en) Waste battery recycling system
UA146396U (en) METHOD OF COMPREHENSIVE PROCESSING OF BATTERY SCRAP
UA142021U (en) METHOD OF PROCESSING WASTE IRON-NICKEL BATTERIES
CN107794371A (en) It is a kind of to utilize discarded nickel, copper tailings recovery nickel, the process of copper
UA149047U (en) TECHNOLOGY OF PROCESSING OF WASTE LEAD-CADMIUM GALVANIC ELEMENTS
UA149046U (en) METHOD OF PROCESSING WASTE LEAD-CADMIUM GALVANIC ELEMENTS