[发明专利]废旧锌锰电池处理方法

说明书

技术领域

本发明属于固体废弃物处理领域，具体涉及一种废旧锌锰电池无害化、资源化回收处理的方法。

背景技术

我国的电池产量一直居世界第一，其中锌锰电池占大多数。废锌锰电池丢弃后，其中的重金属物质会逐渐渗透到地下，污染土壤和水体。重金属在生物体内富集，会使生物体致畸或致变。废锌锰电池中主要包括汞、镉、锌、铜、锰等重金属，随意丢弃，会对环境造成污染，也导致金属资源浪费。

随着我国现代化通信业的发展，人们使用电池越来越多，产生的废电池也在大量增加。我国每年报废50万吨废锌锰电池，但回收率却不足2%。若能全部回收利用，可再生锰11万吨、锌7万吨、铜1.4万吨，是相当可观的资源。

目前，废旧锌锰电池的处理方法主要有火法和湿法。火法是利用各种金属或金属氧化物的熔、沸点与蒸汽压的不同，在不同温度下，可以被分离、蒸发、冷凝出来，达到资源回收再利用的目的。火法处理废锌锰电池一般不需额外加入化学物质，除汞效果好，但缺点是成本较高。湿法是利用酸对废电池进行浸取，发生反应生成可溶性盐。但是湿法处理中各种金属在酸中的溶解度不高，影响处理效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种废旧锌锰电池的资源化处理方法，采用硫酸溶解电池废料，并向其中加入过氧化氢以促进金属在酸中的溶解，使废电池中的金属最大化回收。

为达到上述木的，本发明采用如下技术方案：

废旧锌锰电池处理方法，采用如下方法：

（1）废电池破碎：将废电池破碎，除去电解液，再通过磁选除去铁质金属；

（2）溶解：将步骤（1）处理后的剩余电池废料溶于硫酸中，并加入过氧化氢促进溶解；

（3）过滤：过滤步骤（2）的溶解液得到含金属离子的溶液；

（4）电解：将步骤（3）得到的含金属离子的溶液逐步电解沉积获得金属锌和二氧化锰；

（5）离子交换：采用离子交换树脂提取其它金属。

本发明提供的技术方案中，步骤（2）所述硫酸浓度为6mol/L；步骤（2）所述电池废料与硫酸的质量比为1：3~5。

本发明提供的技术方案中，步骤（2）所述过氧化氢的加入量为电池废料的12~18wt%。

为使电池废料中的金属更好的溶解在硫酸中，本发明在溶解的过程中加入过氧化氢。过氧化氢的加入不仅促进金属在硫酸中的溶解，而且使溶解的过程在常温下也能获得很高的溶解率。此外，本发明在电解获得锌和二氧化锰后，通过离子交换树脂继续对其它重金属离子进行提取，最大限度的降低了重金属对环境的污染，并且对重金属离子实现了回收。

具体实施方式

下面的实施例可以使本领域的普通技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。

实施例1

废旧锌锰电池处理方法，采用如下方法：

（1）废电池破碎：将废电池破碎，除去电解液，再通过磁选除去铁质金属；

（2）溶解：按质量比电池废料与硫酸为1：3将步骤（1）处理后的剩余电池废料溶于6mol/L硫酸中，并加入电池废料质量12%的过氧化氢促进溶解；

（3）过滤：过滤步骤（2）的溶解液得到含金属离子的溶液；

（4）电解：采用直流电解将步骤（3）得到的含金属离子的溶液逐步电解沉积获得金属锌和二氧化锰；

（5）离子交换：采用离子交换树脂提取镉、铜、铅等重金属。

实施例2

废旧锌锰电池处理方法，采用如下方法：

（1）废电池破碎：将废电池破碎，除去电解液，再通过磁选除去铁质金属；

（2）溶解：按质量比电池废料与硫酸为1：5将步骤（1）处理后的剩余电池废料溶于6mol/L硫酸中，并加入电池废料质量18%的过氧化氢促进溶解；

（3）过滤：过滤步骤（2）的溶解液得到含金属离子的溶液；

（4）电解：采用直流电解将步骤（3）得到的含金属离子的溶液逐步电解沉积获得金属锌和二氧化锰；

（5）离子交换：采用离子交换树脂提取镉、铜、铅等重金属。

实施例3

废旧锌锰电池处理方法，采用如下方法：

（1）废电池破碎：将废电池破碎，除去电解液，再通过磁选除去铁质金属；

（2）溶解：按质量比电池废料与硫酸为1：4将步骤（1）处理后的剩余电池废料溶于6mol/L硫酸中，并加入电池废料质量15%的过氧化氢促进溶解；

（3）过滤：过滤步骤（2）的溶解液得到含金属离子的溶液；