[发明专利]以废旧镍氢电池为原料制备镍铁氧体磁性材料的方法

说明书

技术领域

本发明涉及废旧镍氢电池回收、循环利用技术领域，具体涉及一种以废旧镍氢电池为原料制备镍铁氧体磁性材料的方法。

背景技术

镍氢电池已经成为广泛使用的一种电池，这种电池中含有大量的贵重金属镍，如果不加以处理，不仅造成资源浪费，还造成一定的环境污染。

镍是非常稀有的金属材料，镍氢电池中的镍含量甚至高于天然矿藏的含量，但由于镍资源有限，是不可再生资源，造成镍氢电池成本越来越高。因而对废旧镍氢电池的综合利用研究，不仅具有较大的经济价值，而且在环保方面具有重要的意义。目前对废旧镍氢电池的回收研究的主要方法有：采用硫酸浸取，净化除杂，氢氧化物共沉淀等系列工序回收金属，而对不同金属的分离难度较大，工艺复杂产品附加值较低、且分离纯度低。镍铁氧体是一种性能优良的磁性材料，广泛应用于微波吸收，磁记录和催化剂，目前镍铁氧体的制备方法是从试剂或现成的化工原料开始，成本高。

发明内容

本发明的目的是提供一种工艺简单，成本低和产品附加值高的用废旧镍氢电池制备镍铁氧体的方法。

本发明的技术方案为：一种以废旧镍氢电池为原料制备镍铁氧体磁性材料的方法，其特征在于主要以有机酸柠檬酸为浸取剂和凝胶剂，通过溶胶凝胶法制备镍铁氧体磁性材料，具体包括以下步骤：(1)镍氢电池放电后，拆解电池，分离出正极片；(2)将步骤(1)得到的正极片溶于摩尔浓度为0.75-1.25mol/L的柠檬酸溶液中，其中正极材料的质量与柠檬酸溶液的体积之比为45-75g/L；(3)加入还原剂过氧化氢溶液，溶解过滤；(4)测定溶液中金属离子的含量，用硫酸镍、硫酸亚铁调节溶液中Ni²⁺和Fe²⁺的摩尔比为1∶2；(5)用氨水调节步骤(4)所得溶液的pH值为5到9，搅拌至凝胶；(8)将凝胶干燥、研磨，然后转移到马弗炉中，于600-900℃进行高温煅烧2小时即制得镍铁氧体磁性材料。

本发明所述的步骤(2)中正极材料的质量与柠檬酸溶液的体积之比为60g/L；所述的步骤(2)中柠檬酸溶液的摩尔浓度为1.0mol/L。

本发明避免了传统方法中采用无机酸为浸取液产生的含S、N以及氯气等气体污染，以及金属离子分离过程中的副产物的产生，整个制备过程绿色环保，成本低，制备的产品附加值较高。

具体实施方式

以下通过实施例对本发明的上述内容做进一步详细说明，但不应该将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明上述内容实现的技术均属于本发明的范围。

实施例1

(1)镍氢电池放电后，拆解电池，分离出正极片；(2)将步骤(1)得到的正极片溶于摩尔浓度为1.0mol/L的柠檬酸溶液中，其中正极浆料的质量与柠檬酸溶液的体积之比为60g/L；(3)加入还原剂过氧化氢溶液，溶解过滤；(4)测定溶液中金属离子的含量，用硫酸镍、硫酸亚铁调节溶液中Ni²⁺和Fe²⁺的摩尔比为1∶2；(5)用氨水调节步骤(4)所得溶液的pH值为7，搅拌至凝胶；(6)将凝胶干燥、研磨，然后转移到马弗炉中，于700℃进行高温煅烧2小时即制得镍铁氧体磁性材料。

实施例2

(1)镍氢电池放电后，拆解电池，分离出正极片；(2)将步骤(1)得到的正极片溶于摩尔浓度为0.75mol/L的柠檬酸溶液中，其中正极浆料的质量与柠檬酸溶液的体积之比为45g/L；(3)加入还原剂过氧化氢溶液，溶解过滤；(4)测定溶液中金属离子的含量，用硫酸镍、硫酸亚铁调节溶液中Ni²⁺和Fe²⁺的摩尔比为1∶2；(5)用氨水调节步骤(4)所得溶液的pH值为8，搅拌至凝胶；(6)将凝胶干燥、研磨，然后转移到马弗炉中，于800℃进行高温煅烧2小时即制得镍铁氧体磁性材料。

实施例3

(1)镍氢电池放电后，拆解电池，分离出正极片；(2)将步骤(1)得到的正极片溶于摩尔浓度为1.25mol/L的柠檬酸溶液中，其中正极浆料的质量与柠檬酸溶液的体积之比为75g/L；(3)加入还原剂过氧化氢溶液，溶解过滤；(4)测定溶液中金属离子的含量，用硫酸镍、硫酸亚铁调节溶液中Ni²⁺和Fe²⁺的摩尔比为1∶2；(5)用氨水调节步骤(4)所得溶液的pH值为9，搅拌至凝胶；(6)将凝胶干燥、研磨，然后转移到马弗炉中，于900℃进行高温煅烧2小时即制得镍铁氧体磁性材料。

以上实施例描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明原理的范围下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进均落入本发明保护的范围内。