UA146396U - Спосіб комплексної переробки акумуляторного лому - Google Patents
Спосіб комплексної переробки акумуляторного лому Download PDFInfo
- Publication number
- UA146396U UA146396U UAU202005854U UAU202005854U UA146396U UA 146396 U UA146396 U UA 146396U UA U202005854 U UAU202005854 U UA U202005854U UA U202005854 U UAU202005854 U UA U202005854U UA 146396 U UA146396 U UA 146396U
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- nickel
- metal
- precipitate
- separation
- drying
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 238000012545 processing Methods 0.000 title claims abstract description 16
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 27
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 15
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims abstract description 12
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 claims abstract description 10
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims abstract description 9
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims abstract description 9
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 9
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 claims abstract description 6
- 239000008241 heterogeneous mixture Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 5
- BFDHFSHZJLFAMC-UHFFFAOYSA-L nickel(ii) hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ni+2] BFDHFSHZJLFAMC-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 5
- UGZADUVQMDAIAO-UHFFFAOYSA-L zinc hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Zn+2] UGZADUVQMDAIAO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 5
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000010908 decantation Methods 0.000 claims abstract description 4
- 229910000480 nickel oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 229940007718 zinc hydroxide Drugs 0.000 claims abstract description 4
- 229910021511 zinc hydroxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 5
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 claims description 5
- 239000013049 sediment Substances 0.000 claims description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 3
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims description 2
- 235000011449 Rosa Nutrition 0.000 claims 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 4
- QELJHCBNGDEXLD-UHFFFAOYSA-N nickel zinc Chemical compound [Ni].[Zn] QELJHCBNGDEXLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 4
- VEQPNABPJHWNSG-UHFFFAOYSA-N Nickel(2+) Chemical compound [Ni+2] VEQPNABPJHWNSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 3
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 3
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PTFCDOFLOPIGGS-UHFFFAOYSA-N Zinc dication Chemical compound [Zn+2] PTFCDOFLOPIGGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 2
- 238000012993 chemical processing Methods 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- -1 ferrous metals Chemical class 0.000 description 2
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 2
- 238000007873 sieving Methods 0.000 description 2
- 159000000000 sodium salts Chemical class 0.000 description 2
- YWMAPNNZOCSAPF-UHFFFAOYSA-N Nickel(1+) Chemical compound [Ni+] YWMAPNNZOCSAPF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 description 1
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 1
- 238000005188 flotation Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 238000007885 magnetic separation Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- CLDVQCMGOSGNIW-UHFFFAOYSA-N nickel tin Chemical compound [Ni].[Sn] CLDVQCMGOSGNIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000363 nickel(II) sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
- 229910000368 zinc sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229960001763 zinc sulfate Drugs 0.000 description 1
Landscapes
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Спосіб комплексної переробки акумуляторного лому включає попереднє подрібнення відпрацьованих акумуляторних батарей з виокремленням металовмісної маси від пластикових елементів корпусу. Металовмісну масу розчиняють у сірчаній кислоті з утворенням сульфатів металів, які потім піддаються осадженню гідрооксидом натрію з утворенням гетерогенної суміші з вмістом гідроксиду нікелю та цинку, які у вигляді осаду, після попереднього центрифугування суміші з виокремленням фільтрату у вигляді сульфату натрію, розділяють гідрооксидом натрію з наступною декантацією з отриманням фільтрату, що підлягає послідовному випарюванню та висушуванню, та осаду - гідроксиду тривалентного нікелю, який піддається послідовному випарюванню та висушуванню.
Description
Корисна модель належить до галузі електротехніки та промислової екології, зокрема технологічних прийомів переробки джерел струму - нікель-цинкових акумуляторів, з отриманням після переробки сукупності мас кольорових металів, полімерних матеріалів та хімічних речовин, придатних до подальшого використання.
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.
Недоліками даного способу є високий ступінь втрат немагнітних компонентів акумуляторних батарей, особливо при подальшому використанні методу переплавлення.
Відомий спосіб (а.с. 74728, СРСР, МПК 21826/01) переробки непридатних свинцевих пластин, що включає виплавлення металу решіток, подрібнення сульфатно-оксидної фракції, завантаження порошкоподібної фракції в катодний простір електролізера, проведення електролізу, вилучення губчастого свинцю, його брикетування і переплавлення.
Недоліком даного способу є значна трудомісткість процесу переробки.
Відомий спосіб підготовки брухту свинцевих акумуляторів (Купряков Ю.П. Виробництво важких кольорових металів із брухту і відходів. - Харків: "Основа", 1992. - б. 118-128) до металургійного переділу шляхом оброблення акумуляторів за допомогою двостадійного подрібнення в одновалковій і молотковій дробарках, мокрого ситового просівання на віброгрохоті з одержанням підрешітного окисно-сульфатного металевого концентрату і надрешітного 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.
Недоліком цього способу є неглибокий ступінь переробки відпрацьованих акумуляторів з недостатнім рівнем видобутку металевих компонентів, полімерних матеріалів та хімічних речовин, придатних до повторного використання.
Відомий інший спосіб переробки відпрацьованих акумуляторних батарей (ас. СРСР Мо
Зо 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.
Недоліками способу є високий ступінь втрат при кислотно-лужній обробці акумуляторних батарей, особливо при використанні методу флотації.
Аналогом для заявленого способу є спосіб вилучення нікелю з відпрацьованих лужних акумуляторів ламельної конструкції за патентом РФ Мо 2345449 МПК НО1ТМ 10/54, який дозволяє одержувати нікель, після попереднього механічного подрібнення, шляхом вилучення і фракціонування нікельвмісної маси внаслідок термічної обробки.
Недоліками аналога є недостатньо повне вилучення корисних компонентів лужних акумуляторів, наявність значних відходів, періодичність протікання процесу.
Виконаний заявником аналіз рівня техніки, в який включається пошук по патентних, науково- технічних та інших видах джерел інформації, які містять відомості про аналоги заявленого технічного рішення корисної моделі, дозволив встановити, що заявник не виявив аналог, який характеризувався би ознаками, ідентичним суттєвим ознакам корисної моделі.
Визначення із переліку виявлених аналогів найближчого аналога, як найбільш близького до суттєвих ознак корисної моделі, дало можливість виявити сукупність суттєвих ознак корисної моделі та окреслити множину істотних, по відношенню до передбаченого результату, відповідних відмінних ознак в заявленому рішенні, які виявлено в формулі корисної моделі.
В основу корисної моделі поставлено задачу розробити спосіб комплексної переробки акумуляторного лому, який би поглиблював ступінь переробки акумуляторів з максимізацією видокремлення похідних продуктів переробки при дотриманні умов екологічної безпечності та принципів енерго- та ресурсозбереження.
Поставлена задача вирішується тим, що здійснюється попереднє подрібнення відпрацьованих акумуляторних батарей з видокремленням металовмісної маси від пластикових елементів корпусу, при цьому металовмісна маса розчиняється у сірчаній кислоті з отриманням сульфатів металів з наступним їхнім осадженням гідрооксидом натрію з утворенням гетерогенної суміші з вмістом гідроксиду нікелю та цинку, які у вигляді осаду, після попереднього центрифугування суміші з видокремленням фільтрату у вигляді сульфату натрію, бо розділяють гідрооксидом натрію з наступною декантацією з отриманням фільтрату, що підлягає послідовному випарюванню та висушуванню, та осаду - гідроксиду тривалентного нікелю, який піддається послідовному випарюванню та висушуванню.
В основу запропонованого способу утилізації відпрацьованих акумуляторів поставлена реагентна утилізація. Спосіб складається з технічної та хімічної переробки. Технічна переробка складається з операції подрібнення, видокремлення пластикових елементів корпусу акумуляторів шляхом їхнього спливання у водному середовищі, від металовмісної внутрішньої частини акумулятора після механічного дроблення акумуляторів з утворенням металопластмасового брухту. Хімічна переробка полягає в додаванні в об'єм з активної маси та нікель-динкових компонентів сірчаної кислоти, що призводить до утворення концентрованих розчинів сульфатів цинку (ІІ), нікелю (І), нікелю (ІІ) ії виділення водню, який теж може бути зібраний.
Отримані сульфати осаджуються гідроксидом натрію з утворенням гетерогенної суміші з вмістом гідроксиду нікелю та цинку, які у вигляді осаду, після попереднього центрифугування суміші з видокремленням фільтрату у вигляді сульфату натрію, розділяють гідрооксидом натрію з наступною декантацією з отриманням фільтрату - двозаміщеної натрієвої солі метацинкової кислоти, що підлягає послідовному випарюванню та висушуванню, та осаду - гідроксиду тривалентного нікелю, який піддається послідовному випарюванню та висушуванню.
Розглянемо приклад здійснення запропонованого способу.
На кресленні представлена технологічна схема переробки акумуляторного лому.
Перед здійсненням основного етапу вилучення корисних речовин з відпрацьованих акумуляторів вони підлягають механічному подрібненню та видокремленню неметалевих компонентів з подрібненої маси (не схемі на вказано).
Активну масу, нікель-цинкові компоненти завантажують в бункер 1, звідки вони надходять у валкову дробарку 2, а подрібнений матеріал - в бункер 3, який обладнаний заслінкою для регулювання швидкості надходження подрібненого матеріалу на конвеєр 4.
Конвеєр 4 подає матеріал в один із дозаторів 5, звідки він порціями надходить в реактор 6.
Сірчана кислота з ємкості 7 через інший дозатор 5 також надходить в реактор 6, де відбувається хімічна реакція між компонентами нікель-динкового акумулятора з утворенням сульфатів цинку (ІІ), нікелю (ІІ), нікелю (ІІ) і виділенням водню.
Зо Водень, що утворюється, через краплевідбійник 8 і зворотний холодильник 9 збирають в газгольдері 10.
Розчин з реактора 6 насосом 11 надходить в ємність 12 і через дозатор 13 в реактор 14. У реактор 14 також надходить порціями луг (гідроксид натрію) з ємкості 15 через дозатор 16.
Нейтралізований розчин, який містить гідроксиди нікелю, цинку і сульфат натрію, з реактора 14 надходить на центрифугу (декантер) 17, що фільтрує, де відбувається розділення гетерогенної суміші на фільтрат і осад.
Фільтрат (сульфат натрію) після упарювання в апараті 18 і сушіння в апараті 19 надходить у вигляді готового продукту на склад.
Осад (гідроксиди нікелю і цинку) подають в реактор 20, в який також надходить луг (гідроксид натрію) з ємкості 21 через дозатор 22.
Суміш з реактора 20 надходить на декантер 23, після якого осад (гідроксид нікелю (П)) після сушіння в апараті 24 надходить у вигляді готового продукту на склад.
Фільтрат (двозаміщена натрієва сіль метацинкової кислоти) подають на упарювання в апарат 25 і сушіння в апарат 26, після чого готовий продукт надходить на склад.
Об'єднані водні конденсати від випарних апаратів надходять на приготування технологічних розчинів, що використовуються в схемі переробки лому нікель-цинкових акумуляторів.
Пропонований спосіб і апаратно-технологічна схема реагентної переробки відпрацьованих акумуляторів є екологічно безпечними, заощаджують енергетичні і матеріальні ресурси, характеризуються відсутністю відходів.
Продукти переробки акумуляторного лому є цінною сировиною для вторинного життєвого циклу створення нікель-цинкового акумулятора або для інших галузей промисловості.
Claims (1)
- ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІСпосіб комплексної переробки акумуляторного лому, який включає попереднє подрібнення відпрацьованих акумуляторних батарей з виокремленням металовмісної маси від пластикових елементів корпусу, який відрізняється тим, що металовмісну масу розчиняють у сірчаній кислоті з утворенням сульфатів металів, які потім піддаються осадженню гідрооксидом натрію з утворенням гетерогенної суміші з вмістом гідроксиду нікелю та цинку, які у вигляді осаду, після бо попереднього центрифугування суміші з виокремленням фільтрату у вигляді сульфату натрію,розділяють гідрооксидом натрію з наступною декантацією з отриманням фільтрату, що підлягає послідовному випарюванню та висушуванню, та осаду - гідроксиду тривалентного нікелю, який піддається послідовному випарюванню та висушуванню. поеро ние МК РО росла о 115: ння птн М а х В КЕ пед МИ ХИОТ 8/ хв, г ї Кк й х ї я же ТА о Т- яЯ (| у в 18 щі я МЕ, 21 й ТІ тр й т - - -- шини не ее ННЯ ПК дин Кі осад У фільсрих: Е о 270 ИВх й ц Н бен ж діння Ле рн 4. шк ЧИ ІЙ осад Шільтраг т 585и наскчалх на скпяп
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UAU202005854U UA146396U (uk) | 2020-09-14 | 2020-09-14 | Спосіб комплексної переробки акумуляторного лому |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UAU202005854U UA146396U (uk) | 2020-09-14 | 2020-09-14 | Спосіб комплексної переробки акумуляторного лому |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
UA146396U true UA146396U (uk) | 2021-02-17 |
Family
ID=74844332
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
UAU202005854U UA146396U (uk) | 2020-09-14 | 2020-09-14 | Спосіб комплексної переробки акумуляторного лому |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
UA (1) | UA146396U (uk) |
-
2020
- 2020-09-14 UA UAU202005854U patent/UA146396U/uk unknown
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI726033B (zh) | 從具有高錳含量的廢棄鋰離子電池回收有價金屬的方法 | |
Granata et al. | Simultaneous recycling of nickel metal hydride, lithium ion and primary lithium batteries: Accomplishment of European Guidelines by optimizing mechanical pre-treatment and solvent extraction operations | |
Fröhlich et al. | The BATENUS process for recycling mixed battery waste | |
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 | |
JP7511932B2 (ja) | 使用済みリチウムイオン電池の解体分離方法 | |
CN102162034A (zh) | 一种自废锂电池中回收有价金属的工艺 | |
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 | |
CN105671316A (zh) | 一种从废弃锂离子动力电池回收有价金属的方法 | |
CN109818097A (zh) | 一种废旧锂电池溶剂萃取处理电解液与粘结剂的工艺 | |
CN114300776B (zh) | 一种锂离子电池材料回收分筛的方法 | |
KR20050088093A (ko) | 리튬 이온 전지내의 코발트 회수 방법 및 코발트 회수시스템 | |
CN111180821A (zh) | 一种废旧锂离子电池无害化回收分选方法 | |
RU2734205C1 (ru) | Способ утилизации использованных химических источников тока марганцево-цинковой системы | |
Çuhadar et al. | Characterization and recycling of lithium nickel manganese cobalt oxide type spent mobile phone batteries based on mineral processing technology | |
UA146396U (uk) | Спосіб комплексної переробки акумуляторного лому | |
KR20200017627A (ko) | 폐전지로부터 원료를 회수하는 방법 | |
CN112676302A (zh) | 一种从三元锂电池分选电池极粉的方法 | |
CN115149137A (zh) | 一种废旧电池回收处理系统 | |
UA135123U (uk) | Спосіб переробки відпрацьованих лужних акумуляторів | |
UA155217U (uk) | Хіміко-механічний спосіб переробки деградованих хімічних джерел енергії | |
UA149047U (uk) | Технологія переробки відпрацьованих свинцево-кадмієвих гальванічних елементів | |
UA142021U (uk) | Спосіб переробки відпрацьованих залізо-нікелевих акумуляторів | |
RU2703663C1 (ru) | Система утилизации химических источников тока в виде отработанных батареек | |
UA149046U (uk) | Спосіб переробки відпрацьованих свинцево-кадмієвих гальванічних елементів |