本發明涉及(ji)一(yi)種回(hui)收處(chu)理工藝(yi)，特別涉及(ji)一(yi)種廢舊鎳(nie)氫電池的回(hui)收處(chu)理工藝(yi)。

背景技術：

在眾多電(dian)池(chi)中(zhong)，鎳氫電(dian)池(chi)由(you)于(yu)電(dian)極材(cai)料不含(han)鎘、鉛、汞等(deng)對環境(jing)造成極大危害的重金(jin)屬(shu)元(yuan)素(su)而號稱“環保電(dian)池(chi)”，但(dan)隨(sui)著國際社會對環境(jing)保護要求的不斷提高，對于(yu)廢棄物中(zhong)有可能危及生(sheng)態環境(jing)的Ni、Cr、V等(deng)元(yuan)素(su)的限(xian)制(zhi)將會越來越嚴格。一些跨(kua)國公司都建有自(zi)己的電(dian)池(chi)回(hui)收體系，各國環境(jing)保護法對金(jin)屬(shu)排放量的嚴格限(xian)制(zhi)必然促進鎳氫電(dian)池(chi)的回(hui)收。

廢(fei)(fei)舊(jiu)(jiu)鎳(nie)(nie)氫(qing)(qing)(qing)電(dian)池的(de)回(hui)(hui)(hui)(hui)(hui)收(shou)(shou)主要有火法回(hui)(hui)(hui)(hui)(hui)收(shou)(shou)工(gong)藝(yi)和濕(shi)法回(hui)(hui)(hui)(hui)(hui)收(shou)(shou)工(gong)藝(yi)，火法回(hui)(hui)(hui)(hui)(hui)收(shou)(shou)后(hou)有價金屬(shu)鎳(nie)(nie)形(xing)成(cheng)鎳(nie)(nie)鐵合金，而稀土轉(zhuan)入爐渣中，再次回(hui)(hui)(hui)(hui)(hui)收(shou)(shou)較為困難；濕(shi)法回(hui)(hui)(hui)(hui)(hui)收(shou)(shou)后(hou)產品(pin)出(chu)路(lu)較多，有價金屬(shu)鎳(nie)(nie)可以做成(cheng)電(dian)解(jie)鎳(nie)(nie)或硫酸鎳(nie)(nie)結(jie)晶，稀土以復鹽(yan)形(xing)式(shi)回(hui)(hui)(hui)(hui)(hui)收(shou)(shou)，可以再次利用。而目前(qian)濕(shi)法回(hui)(hui)(hui)(hui)(hui)收(shou)(shou)工(gong)藝(yi)浸出(chu)前(qian)要對廢(fei)(fei)舊(jiu)(jiu)鎳(nie)(nie)氫(qing)(qing)(qing)電(dian)池進行預處(chu)理，主要技術路(lu)線是將(jiang)廢(fei)(fei)舊(jiu)(jiu)鎳(nie)(nie)氫(qing)(qing)(qing)電(dian)池利用機械破(po)殼(ke)(ke)去除(chu)鋼殼(ke)(ke)，然(ran)后(hou)再破(po)碎，并且(qie)(qie)分選出(chu)其中的(de)隔膜紙，從而得到電(dian)極物料，進一步浸出(chu)等濕(shi)法回(hui)(hui)(hui)(hui)(hui)收(shou)(shou)。此(ci)預處(chu)理工(gong)藝(yi)路(lu)線較復雜，而且(qie)(qie)破(po)殼(ke)(ke)設備易磨損，維(wei)護成(cheng)本高，破(po)殼(ke)(ke)效率較低。因此(ci)，尋(xun)找一套完整的(de)可以與濕(shi)法工(gong)藝(yi)匹配的(de)廢(fei)(fei)舊(jiu)(jiu)鎳(nie)(nie)氫(qing)(qing)(qing)電(dian)池預處(chu)理工(gong)藝(yi)成(cheng)為當前(qian)一個(ge)主要課題。

技術實現要素：

本發明旨在提(ti)供一種工藝簡單、新穎、無需(xu)電池(chi)預先破碎的(de)廢舊(jiu)鎳氫電池(chi)的(de)回收處理工藝。

本發明(ming)通過以下方(fang)案(an)實現：

一(yi)種廢(fei)舊(jiu)鎳(nie)氫(qing)電(dian)(dian)池(chi)的(de)回收(shou)處理工(gong)藝(yi)，將(jiang)(jiang)物(wu)(wu)料(liao)廢(fei)舊(jiu)鎳(nie)氫(qing)電(dian)(dian)池(chi)、還(huan)原(yuan)劑、硫化劑和造渣劑按一(yi)定比例加(jia)(jia)入到石墨坩(gan)堝(guo)(guo)中(zhong)混合均勻，之后將(jiang)(jiang)裝(zhuang)有(you)物(wu)(wu)料(liao)的(de)石墨坩(gan)堝(guo)(guo)置(zhi)于(yu)焙燒(shao)裝(zhuang)置(zhi)中(zhong)，焙燒(shao)裝(zhuang)置(zhi)開(kai)始逐步(bu)升溫至(zhi)1450～1600℃并保溫一(yi)定時間，直(zhi)至(zhi)廢(fei)舊(jiu)鎳(nie)氫(qing)電(dian)(dian)池(chi)中(zhong)的(de)金屬(shu)Ni、Co、Fe形(xing)(xing)成硫化物(wu)(wu)或復合硫化物(wu)(wu)、稀土元(yuan)素(su)形(xing)(xing)成化合物(wu)(wu)，最后冷卻取(qu)出混合產品。一(yi)般情況下(xia)，在焙燒(shao)裝(zhuang)置(zhi)中(zhong)的(de)保溫時間控制(zhi)在1h以(yi)上即可將(jiang)(jiang)廢(fei)舊(jiu)鎳(nie)氫(qing)電(dian)(dian)池(chi)中(zhong)的(de)金屬(shu)Ni、Co、Fe形(xing)(xing)成硫化物(wu)(wu)或復合硫化物(wu)(wu)、稀土元(yuan)素(su)形(xing)(xing)成化合物(wu)(wu)，考(kao)慮(lv)到工(gong)作效率(lv)，保溫時間一(yi)般控制(zhi)為1～3h即可。在生(sheng)產過程中(zhong)考(kao)慮(lv)到方便性，也可先將(jiang)(jiang)石墨坩(gan)堝(guo)(guo)先置(zhi)于(yu)焙燒(shao)裝(zhuang)置(zhi)中(zhong)逐步(bu)升溫至(zhi)工(gong)藝(yi)溫度(du)，然后再往石墨坩(gan)堝(guo)(guo)中(zhong)加(jia)(jia)入物(wu)(wu)料(liao)，之后保溫反應。

進一步地，所(suo)述(shu)還原劑(ji)的(de)(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)為廢(fei)舊鎳(nie)氫電池(chi)加(jia)入量(liang)的(de)(de)(de)10～15％；所(suo)述(shu)硫(liu)化劑(ji)的(de)(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)為廢(fei)舊鎳(nie)氫電池(chi)加(jia)入量(liang)的(de)(de)(de)20～25％；所(suo)述(shu)造渣劑(ji)的(de)(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)為廢(fei)舊鎳(nie)氫電池(chi)加(jia)入量(liang)的(de)(de)(de)25～30％。

所述還原劑(ji)(ji)為活性炭(tan)，所述硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)為單質硫(liu)，所述造渣劑(ji)(ji)為氧(yang)化(hua)(hua)鈣和(he)二氧(yang)化(hua)(hua)硅(gui)的(de)混合物，氧(yang)化(hua)(hua)鈣與二氧(yang)化(hua)(hua)硅(gui)的(de)質量比為(5～7)：(8～10)。

進一步地，所(suo)述焙(bei)燒裝置為電阻爐(lu)、熔煉爐(lu)、電弧(hu)爐(lu)中的一種。

本發明(ming)的(de)(de)廢(fei)舊(jiu)鎳(nie)氫(qing)電(dian)(dian)池(chi)的(de)(de)回(hui)(hui)收處(chu)理工(gong)藝(yi)(yi)，工(gong)藝(yi)(yi)簡單、新穎，省去(qu)了廢(fei)舊(jiu)鎳(nie)氫(qing)電(dian)(dian)池(chi)的(de)(de)破(po)碎分(fen)(fen)離(li)步驟，直(zhi)(zhi)接(jie)將(jiang)電(dian)(dian)池(chi)置于焙燒(shao)裝置中(zhong)(zhong)與還(huan)原劑(ji)(ji)、硫化劑(ji)(ji)等(deng)進(jin)(jin)行(xing)反應即可(ke)，且焙燒(shao)條(tiao)件簡單，無需氣體保(bao)護，且在常壓下(xia)進(jin)(jin)行(xing)即可(ke)。本發明(ming)的(de)(de)廢(fei)舊(jiu)鎳(nie)氫(qing)電(dian)(dian)池(chi)的(de)(de)回(hui)(hui)收處(chu)理工(gong)藝(yi)(yi)得到的(de)(de)混合產品(pin)易(yi)破(po)碎，可(ke)以用(yong)(yong)硫酸直(zhi)(zhi)接(jie)浸出，為后續進(jin)(jin)一步使(shi)用(yong)(yong)濕法(fa)(fa)工(gong)藝(yi)(yi)分(fen)(fen)離(li)提純回(hui)(hui)收其中(zhong)(zhong)的(de)(de)有(you)價金屬(shu)鎳(nie)、鈷及稀(xi)土(tu)提供(gong)有(you)利條(tiao)件；常規的(de)(de)做法(fa)(fa)一般是(shi)將(jiang)混合產品(pin)使(shi)用(yong)(yong)硫酸浸出，浸出液(ye)使(shi)用(yong)(yong)常規工(gong)藝(yi)(yi)如通過(guo)硫酸鈉(na)沉淀回(hui)(hui)收稀(xi)土(tu)，將(jiang)除去(qu)稀(xi)土(tu)后的(de)(de)溶液(ye)使(shi)用(yong)(yong)常規工(gong)藝(yi)(yi)如經黃鈉(na)鐵礬除鐵后萃取凈化分(fen)(fen)離(li)回(hui)(hui)收鎳(nie)、鈷金屬(shu)。

具體實施方式

以(yi)下結合實施例(li)對本發明作進一步(bu)說明，但本發明并不局限于實施例(li)之表述。

實施例1

一種(zhong)廢(fei)(fei)舊(jiu)鎳(nie)氫(qing)電(dian)(dian)(dian)池的(de)回收處(chu)理工藝，稱取(qu)(qu)40kg廢(fei)(fei)舊(jiu)鎳(nie)氫(qing)電(dian)(dian)(dian)池，活(huo)性炭按廢(fei)(fei)舊(jiu)鎳(nie)氫(qing)電(dian)(dian)(dian)池加(jia)(jia)入(ru)量(liang)的(de)13％稱取(qu)(qu)，單質(zhi)硫按廢(fei)(fei)舊(jiu)鎳(nie)氫(qing)電(dian)(dian)(dian)池加(jia)(jia)入(ru)量(liang)的(de)20％稱取(qu)(qu)，氧化(hua)(hua)鈣(gai)和二(er)氧化(hua)(hua)硅(gui)的(de)總用量(liang)按廢(fei)(fei)舊(jiu)鎳(nie)氫(qing)電(dian)(dian)(dian)池加(jia)(jia)入(ru)量(liang)的(de)30％且氧化(hua)(hua)鈣(gai)和二(er)氧化(hua)(hua)硅(gui)的(de)質(zhi)量(liang)比為7：8稱取(qu)(qu)，將稱取(qu)(qu)好(hao)的(de)物料(liao)廢(fei)(fei)舊(jiu)鎳(nie)氫(qing)電(dian)(dian)(dian)池、活(huo)性炭、單質(zhi)硫、氧化(hua)(hua)鈣(gai)和二(er)氧化(hua)(hua)硅(gui)加(jia)(jia)入(ru)到石墨坩堝中混合均勻，之(zhi)后將裝有(you)物料(liao)的(de)石墨坩堝置(zhi)于電(dian)(dian)(dian)阻爐(lu)中，電(dian)(dian)(dian)阻爐(lu)開(kai)始逐步(bu)升(sheng)溫至1450℃并保溫2h，此時廢(fei)(fei)舊(jiu)鎳(nie)氫(qing)電(dian)(dian)(dian)池中的(de)金屬(shu)Ni、Co、Fe形成硫化(hua)(hua)物或復(fu)合硫化(hua)(hua)物、稀土元(yuan)素形成化(hua)(hua)合物，最后冷卻取(qu)(qu)出混合產品。

將(jiang)上述工(gong)藝得到的混合產(chan)品使(shi)用XRD檢(jian)測，其(qi)主要組成成分(fen)的含量(liang)如表1所(suo)示，其(qi)主要成分(fen)元素含量(liang)如表2所(suo)示。

表(biao)1混合產品主要組(zu)成成分含量

表2混合產品(pin)主要成分元素含量

實施例2

一種廢舊(jiu)鎳(nie)氫(qing)電池的(de)(de)回收處(chu)(chu)理工藝，其制作方法與實施(shi)例1中的(de)(de)廢舊(jiu)鎳(nie)氫(qing)電池的(de)(de)回收處(chu)(chu)理工藝相類似，其不同之處(chu)(chu)在于(yu)：

1、活性炭按廢(fei)舊鎳(nie)氫電(dian)池(chi)加(jia)入(ru)(ru)量的10％稱(cheng)(cheng)取，單(dan)質(zhi)硫按廢(fei)舊鎳(nie)氫電(dian)池(chi)加(jia)入(ru)(ru)量的23％稱(cheng)(cheng)取，氧(yang)(yang)(yang)化鈣和(he)二氧(yang)(yang)(yang)化硅的總用量按廢(fei)舊鎳(nie)氫電(dian)池(chi)加(jia)入(ru)(ru)量的27％且氧(yang)(yang)(yang)化鈣和(he)二氧(yang)(yang)(yang)化硅的質(zhi)量比(bi)為(wei)6：9稱(cheng)(cheng)取；

2、焙(bei)燒裝置為熔煉(lian)爐，熔煉(lian)爐逐步升溫至1500℃并(bing)保溫1.5h。

將(jiang)上述工藝得(de)到的(de)混合產(chan)品(pin)使用(yong)XRD檢測，其(qi)(qi)主(zhu)要(yao)組成(cheng)成(cheng)分(fen)的(de)含量如(ru)表3所(suo)示，其(qi)(qi)主(zhu)要(yao)成(cheng)分(fen)元素(su)含量如(ru)表4所(suo)示。

表(biao)3混合產(chan)品主要組成成分含量

表4混(hun)合產品(pin)主(zhu)要成分元素含量

實施例3

一種(zhong)廢舊鎳氫(qing)電(dian)池的(de)回收(shou)(shou)處理(li)工藝(yi)，其制作方法(fa)與實施例1中的(de)廢舊鎳氫(qing)電(dian)池的(de)回收(shou)(shou)處理(li)工藝(yi)相類(lei)似，其不(bu)同之(zhi)處在于：

1、活性炭(tan)按廢舊鎳(nie)氫電池(chi)加(jia)入量的(de)(de)15％稱取(qu)，單質硫按廢舊鎳(nie)氫電池(chi)加(jia)入量的(de)(de)25％稱取(qu)，氧(yang)化鈣(gai)和二(er)氧(yang)化硅的(de)(de)總用(yong)量按廢舊鎳(nie)氫電池(chi)加(jia)入量的(de)(de)25％且氧(yang)化鈣(gai)和二(er)氧(yang)化硅的(de)(de)質量比為5：10稱取(qu)；

2、焙燒裝置為(wei)電(dian)弧爐，電(dian)弧爐逐步(bu)升溫(wen)至1600℃并保溫(wen)1h。

將上述工(gong)藝(yi)得到的混合產品使用XRD檢測，其主(zhu)(zhu)要組(zu)成(cheng)成(cheng)分(fen)的含量如(ru)表5所示(shi)，其主(zhu)(zhu)要成(cheng)分(fen)元素含量如(ru)表6所示(shi)。

表5混合產(chan)品主(zhu)要組成成分含量

表(biao)6混合產(chan)品主要成分元(yuan)素含量