廢舊電池中鋅錳的回收利用方法與流程
2023-05-17 21:48:21
本發明屬於固廢處理技術領域，具體涉及一種廢舊電池中鋅錳的回收利用方法。
背景技術：
廢舊乾電池一直是人們重點關注的固體廢棄物。隨著技術的發展，含汞電池雖然逐漸被無汞電池所替代，但廢舊電池的危害並沒有隨之褪去。目前使用的無汞電池中雖然沒有汞，但仍然還含有其他對生物體和環境有害的輕金屬zn2+，如果我們不將其回收處理，隨意丟棄，鋅皮會在環境中繼續被氧化為zn2+它將會長期殘留在土壤、水體中，對環境造成嚴重的汙染。還會通過食物鏈進入到人體內，給人的身體健康造成危害。因此，重視對廢舊一次性乾電池的回收利用方法會成為當今和未來的趨勢。一直以來從廢舊乾電池中回收鋅的方法有幹法和溼法兩大類。一種是將乾電池破碎，篩分後將電池的內容物放入迴轉爐中焙燒，然後將焙燒的渣冷卻到常溫以後利用磁選法輕易分出金屬和非金屬。但是雖然該方法簡便易於操作，但採用磁選方法得到的鋅純度不高。
另一種方法是利用將廢舊乾電池中的金屬採用多次用酸溶解的方法溶解其中的金屬，溶解過濾後將溶液淨化處理採用電積生產鋅和二氧化錳。但是該方法的不足之處在於得到的金屬純度低，工藝流程長而且比較複雜，成本高不宜應用到實際生產中去並且會產生二次汙染。另一種公認的廢舊電池的處理方法是溼法處理，但是該工藝操作難度大，工藝流程長。
技術實現要素：
本發明的一個目的在於提出一種廢舊電池中鋅錳的回收利用方法。
本發明的廢舊電池中鋅錳的回收利用方法，包括如下步驟：s101：首先將廢舊電池機械破碎，然後人工分揀出所述廢舊電池中的電解質，再將所述電解質溶於水，得到含有鋅離子和錳離子的溶液，然後將所述溶液抽濾並分別收集第一濾渣和第一濾液；s102：向所述第一濾液中滴加含硫離子的溶液，同時攪拌反應10min～15min，再將其過濾，得到第二沉澱和第二濾液；s103：將所述第二沉澱加熱至100℃～110℃並保溫1h～2h，得到zns；s104：用蒸餾水清洗所述第一濾渣，然後將所述第一濾渣加熱至100℃～110℃並保溫1h～2h，然後將其研磨成粉狀，再加熱至440℃～460℃並保溫25min～35min，得到mno2。
本發明的廢舊電池中鋅錳的回收利用方法，成本耗費小，操作簡單，將電池中黑粉倒入水溶液中使之可容易溶水的zn2+進入水溶液中，加入一定濃度的使硫化鈉溶液使zn2+轉化成zns。利用zns的ksp(2.93×10-25)較小，在水中溶解度小，使鋅離子變成沉澱沉積。將過濾到的濾渣用水多次衝洗後灼燒得到mno2可達到收集廢舊電池中鋅錳的目的，節約資源、使能源得到重複利用。
另外，根據本發明上述實施例的廢舊電池中鋅錳的回收利用方法，還可以具有如下附加的技術特徵：
進一步地，在所述步驟s102中，所述含硫離子的溶液中，硫離子的濃度為100μg/l～300μg/l。
進一步地，所述含硫離子的溶液至少包括硫化鈉和硫化鉀中的一種。
進一步地，在所述步驟s102後還包括步驟：將所述第二濾液通過植物修復達到排放標準後排放。
進一步地，在所述步驟s104中，在將粉狀的所述第一濾渣加熱至440℃～460℃並保溫25min～35min時，每隔8min～10min攪拌一次。
進一步地，在所述步驟s104中，在用蒸餾水清洗所述第一濾渣時，清洗5次～6次。
進一步地，在所述步驟s102中，在攪拌反應10min～15min後，先靜置20min～30min，再將其過濾。
本發明的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發明的實踐了解到。
具體實施方式
下面詳細描述本發明的實施例，所述實施例是示例性的，旨在用於解釋本發明，而不能理解為對本發明的限制。
實施例1
實施例1提出了一種廢舊電池中鋅錳的回收利用方法，包括如下步驟：
(1)首先將廢舊電池機械破碎，然後人工分揀出所述廢舊電池中的電解質，再將所述電解質溶於水，得到含有鋅離子和錳離子的溶液，然後將所述溶液抽濾並分別收集第一濾渣和第一濾液。
(2)向所述第一濾液中滴加濃度為100μg/l的硫化鈉溶液，同時攪拌反應15min，靜置20min，再將其過濾，得到第二沉澱和第二濾液。
(3)將所述第二沉澱加熱至110℃並保溫1h，得到zns。
(4)用蒸餾水清洗所述第一濾渣6次，然後將所述第一濾渣加熱至100℃並保溫2h，然後將其研磨成粉狀，再加熱至440℃並保溫35min，每隔8min攪拌一次，得到mno2。
實施例2
實施例2提出了一種廢舊電池中鋅錳的回收利用方法，包括如下步驟：
(1)首先將廢舊電池機械破碎，然後人工分揀出所述廢舊電池中的電解質，再將所述電解質溶於水，得到含有鋅離子和錳離子的溶液，然後將所述溶液抽濾並分別收集第一濾渣和第一濾液。
(2)向所述第一濾液中滴加濃度為300μg/l的硫化鈉溶液，同時攪拌反應10min，靜置30min，再將其過濾，得到第二沉澱和第二濾液。
(3)將所述第二沉澱加熱至100℃並保溫2h，得到zns。
(4)用蒸餾水清洗所述第一濾渣5次，然後將所述第一濾渣加熱至110℃並保溫1h，然後將其研磨成粉狀，再加熱至460℃並保溫25min，每隔10min攪拌一次，得到mno2。
實施例3
實施例3提出了一種廢舊電池中鋅錳的回收利用方法，包括如下步驟：
(1)首先將廢舊電池機械破碎，然後人工分揀出所述廢舊電池中的電解質，再將所述電解質溶於水，得到含有鋅離子和錳離子的溶液，然後將所述溶液抽濾並分別收集第一濾渣和第一濾液。
(2)向所述第一濾液中滴加濃度為200μg/l的硫化鉀溶液，同時攪拌反應12min，靜置25min，再將其過濾，得到第二沉澱和第二濾液，將所述第二濾液通過植物修復達到排放標準後排放。
(3)將所述第二沉澱加熱至105℃並保溫1.5h，得到zns。
(4)用蒸餾水清洗所述第一濾渣5次，然後將所述第一濾渣加熱至105℃並保溫1.5h，然後將其研磨成粉狀，再加熱至450℃並保溫30min，每隔9min攪拌一次，得到mno2。
本發明的廢舊電池中鋅錳的回收利用方法，成本耗費小，操作簡單，將電池中黑粉倒入水溶液中使之可容易溶水的zn2+進入水溶液中，加入一定濃度的使硫化鈉溶液使zn2+轉化成zns。利用zns的ksp(2.93×10-25)較小，在水中溶解度小，使鋅離子變成沉澱沉積。將過濾到的濾渣用水多次衝洗後灼燒得到mno2可達到收集廢舊電池中鋅錳的目的，節約資源，能源可以得到重複利用。
在本說明書的描述中，參考術語「一個實施例」、「一些實施例」、「示例」、「具體示例」、或「一些示例」等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特徵、結構、材料或者特點包含於本發明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不必須針對的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特徵、結構、材料或者特點可以在任一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領域的技術人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特徵進行結合和組合。
儘管上面已經示出和描述了本發明的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本發明的限制，本領域的普通技術人員在本發明的範圍內可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。