[发明专利]从电池锌阳极废物和电池废液中生产锌粉及电池液的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种废弃物资源再生处理技术领域，特别涉及一种从废弃物资源锌空气电池锌阳极废物和电池废液中生产高纯枝片状金属锌粉及电池废液再生方法。

背景技术

由于煤炭、石油等不可再生能源频频告急，后石油时代的来临，使人们寻求、开发和利用新能源的脚步越来越急切，电池电源系统行业的发展也越来越受到人们的关注。“21世纪的新型能源”锌空气电池的发明已经有上百年的历史，以其能量大、容量大、能量高、工作电压平稳、使用寿命长、性能稳定、无毒无害、安全可靠、没有爆炸隐患、资源丰富、成本低廉等诸多优点而被公认为非常优秀的储能材料。1995年以色列电燃料（ElectricFuel）有限公司首次将锌空气电池用于电动汽车上，使得锌空气电池进入了实用化阶段。美国以及德国、法国、瑞典、荷兰、芬兰、西班牙和南非等多个国家也都在电动汽车上积极地推广应用锌空气电池。前不久我国北京中航长力、上海Powerzinc公司的大手笔又使锌空气电池再一次“闪亮登场”。

    锌空气电池已有上百年的历史，技术上已成熟。就这种电池而言，由于每天锌粉的使用量比较大，一般每辆公共汽车14小时需要使用500-700公斤的金属锌粉，虽然电池本身的材料成本不是很高，但是未能进行大规模放电后的锌阳极完全回收再利用的生产，致使使用成本比较高，受市场影响大，难于得到大规模的发展。目前必须建立起相应的能工业化回收再利用的配套技术，让“21世纪理想动力源”-锌空气电池真正的服务人类。

发明内容

本发明的目的旨在于克服以上技术存在的问题，提供一种从废弃物资锌空气电池锌阳极废物和电池废液中生产高纯枝片状金属锌粉及电池废液再生方法。

本发明所述的从电池锌阳极废物和电池废液中生产锌粉及电池液的方法，其步骤如下：

a．由1-99份NaOH和99-1份的KOH按照质量配比配置的强碱性溶液，NaOH和KOH总质量浓度为20-80%，得NaOH/KOH混合溶液，此处所述的NaOH和KOH的配比一般以KOH为主，但也不排除NaOH的比例提高，这个是根据锌空气电池的发展而定的，另各个锌空气电池的生产厂家的比例也会有所不同；NaOH和KOH总质量浓度为20-80%所说的总质量浓度是NaOH和KOH二者之和；

b．先量取锌空气电池废物：NaOH/KOH混合溶液以固液比为1:2-15，混合均匀得浸取原料，然后在10-100 摄氏度条件下搅拌0.1~3 h；

c．将步骤b所制备的浸取原料，与锌空气电池废液混合，得锌空气电池集成混合液；

d．采用硫化物纯化分离步骤c制得的锌空气电池集成混合液中的铁、铜、铅，得硫化物纯化溶液； 

e．采用溶液中锌总量1-30%的石灰再生碱与硫化物纯化的溶液反应，得到适合于电解的锌酸钠、锌酸钾溶液；

f．将e步骤得到的适合于电解的锌酸钠、锌酸钾溶液采用纯镁及以镁为主材料的板材、纯钛及以钛为主材料的板材做阴极，316L不锈钢及以不锈钢为主材料的板材、纯钛及以钛为主材料的板材做阳极电解，得到金属锌粉；

g．电解结束后，贫液循环使用，用于下一个流程中步骤a/b阶段的浸取液，整个流程实现碱浸取-硫化物加入-锌和铅分离-石灰加入再生碱-电解生产金属锌-浸取液循环使用的目标。

步骤d所述的硫化物包括硫化钠，硫化钾，硫化钙，硫代硫酸钠，焦硫酸钠中的一种或一种以上的组合物。

步骤d所述硫化物加入量按照纯化溶液中锌量的1-10%计算。

步骤f所述的金属锌粉为金属锌含量为96%以上的枝片状的金属锌粉。