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電池回收指對已使用過的電池進行收集,防止其進入生態(tài)系統(tǒng),對環(huán)境造成危害的一種行為。廢舊電池內(nèi)含有大量的重金屬以及廢酸、廢堿等電解質(zhì)溶液。
如果隨意丟棄,腐敗的電池會破壞我們的水源,侵蝕我們賴以生存的莊稼和土地,我們的生存環(huán)境將面臨著巨大的威脅。所以我們有必要將使用后的廢舊電池進行回收再利用,一來可以防止污染環(huán)境,二來可以對其中有用的成分進行再利用,節(jié)約資源。



濕法冶金法


該法基于Zn,MnO2可溶于酸的原理,將電池中的Zn,MnO2與酸作用生成可溶性鹽進入溶液,溶液經(jīng)過凈化后電解生產(chǎn)金屬鋅和電解MnO2或生產(chǎn)其它化工產(chǎn)品、化肥等。濕法冶金又分為焙燒-浸出法和直接浸出法。
焙燒-浸出法是將廢電池焙燒,使其中的、氯汞等揮發(fā)成氣相并分別在冷凝裝置中回收,金屬氧化物被還原成氧化物,焙燒產(chǎn)物用酸浸出,然后從浸出液中用電解法回收金屬,焙燒過程中發(fā)生的主要反應(yīng)為: MeO+C→Me+CO↑A(s)→A(g)↑
浸出過程發(fā)生的主要反應(yīng): Me+2H+→Me2++H2↑MeO+2H+→Me2++H2O
電解時,陰極主要反應(yīng): Me2++2e→Me
直接浸出法是將廢干電池破碎、篩分、洗滌后,直接用酸浸出其中的鋅、錳等金屬成分,經(jīng)過濾,濾液凈化后,從中提取金屬并生產(chǎn)化工產(chǎn)品。
濕法冶金和常壓治金處理廢電池,在技術(shù)上較為成熟,但都具有流程長、污染源多、投資和消耗高、綜合效益低的共同缺點。1996年,日本TDK公司對再生工藝作了大膽的改革,變回收單項金屬為回收做磁性材料。這種做法簡化了分離工序,使成本大大降低,從而大幅度提高了干電池再生利用的效益。近年來,人們又開始嘗試研究開發(fā)一種新的冶金法--真空冶金法:基于廢電池各組分在同一溫度下具有不同的蒸氣壓,在真空中通過蒸發(fā)與冷凝,使其分別在不同溫度下相互分離從而實現(xiàn)綜合利用和回收。





鎳氫電池

一、失效負極合金粉的回收處理
將失效MH/Ni電池外殼剝開,從電池芯中分選出負極片,用超聲波震蕩和其它物理方法,得到失效負極粉,再經(jīng)化學(xué)處理得到處理后的負極粉,將此負極粉壓片,在非自耗真空電弧爐中反復(fù)熔煉3~4次。除去熔煉鑄錠表面的氧化層,將其破碎,混合均勻后,用ICP方法測其混合稀土、鎳、鈷、錳、鋁各元素的百分含量,根據(jù)儲氫合金元素流失的不同,以鎳元素的含量為基準(zhǔn),補充其它必要元素,再進行冶煉,終得到性能優(yōu)良的回收合金。
二、失效MH/Ni電池負極合金的回收
將失效負極粉采用化學(xué)處理的方法,利用處理液對合金表面的浸蝕,破壞合金表面的氧化物,但又要使合金中未氧化的其它元素及導(dǎo)電劑受到的浸蝕影響降至小。采用0 5mol·L-1的,將失效合金粉在室溫下處理0.5h,再用蒸餾水洗滌、真空條件下干燥。結(jié)果看出,AB5型儲氫合金的主體結(jié)構(gòu)沒有變,仍屬于CaCu5型六方結(jié)構(gòu),但負極粉中Al(OH)3和La(OH)3的雜相基本完全消失,說明這些氧化物經(jīng)化學(xué)處理后,表面的氧化物幾乎完全被溶解掉。將化學(xué)處理后的失效負極粉與制作電池用的原合金粉以及未經(jīng)化學(xué)處理的失效合金粉,做充放電性能對比,經(jīng)過化學(xué)處理的失效負極粉的放電比容量比未經(jīng)化學(xué)處理的失效負極粉高23mAg-1,說明經(jīng)過化學(xué)處理以后,由于表面氧化物被大部分除去,使失效負極粉中儲氫合金的有效成分增加。


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