[发明专利]废旧镍氢动力电池负极板中有价金属的循环利用方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是有价金属的循环利用方法技术领域，具体的说是一种废旧镍氢动力电池负极板中有价金属的循环利用方法。

背景技术

废旧镍氢电池的回收具有极大的资源回收意义，也具有重要的环境保护意义，资源化回收体现了循环经济和可持续发展的理念。从材料角度看，这些负极材料只是暂时失去了使用价值，其基本特征并未发生变化。废旧镍氢电池含有镍、钴、稀土等稀有金属，是丰富的“二次资源”。随着环境污染与石油危机的日趋严重，高比能量型电池越来越受青睐，随着电动汽车的不断研发，镍氢电池作为本世纪能源领域重大产业之一以体积比能量高、电池成本低、功率特性高的优势已经在电动汽车领域找到了新的市场。因此大型废旧镍氢电池材料的回收对环境保护以及材料回收都具有重要意义，且研究开发废旧镍氢电池材料的再生利用技术，对于金属资源的有效利用具有重要经济价值。每吨废镍氢电池可回收得到37.5kg纯度为80％的稀土金属，非常接近于氟碳铈矿的组成^[1]。对废旧镍氢电池处理技术在很大程度上是继承或借鉴了镉-镍电池的处理方法，镍氢电池的负极材料比镉-镍电池的负极成分复杂，如含有Ni、Co、RE、Mn、Fe等。

目前废旧镍氢电池再生处理技术总的来说分为火法和湿法两种，火法回收一般需采用能产生较高温度的电炉进行冶炼，镍氢电池废料高温下热解的产品主要是镍铁合金，只可作为生产某些合金的原料，其经济价值较低。此外，由于不能有效回收炉渣中的高价稀土，资源浪费极为严重。火法耗能高、污染大。湿法处理技术主要是联用酸浸和有机溶剂萃取进行处理。酸浸使电极材料中的金属元素溶解而转移到溶液中，控制适当的条件可使目标金属离子的浸出率接近100％，然后萃取回收相应金属相。湿法技术的优点是不需要很高的温度，能耗低，处理效率和回收产品纯度均较高，同时也避免产生有害气体。传统湿法冶金工艺比较成熟且效率较高，但存在流程长、操作复杂、萃取后的残液极易造成二次污染等重大缺陷。另外，为了提高镍氢电池的容量，各镍氢电池生厂家纷纷改进其电极材料配方，不同厂家所生产的镍氢电池在组成上也各不相同，这给废旧镍氢电池的回收处理带来了一定难度。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供了一种废旧镍氢动力电池负极板中有价金属的循环利用方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种镍氢动力电池负极板中有价金属的循环利用方法，其步骤是：

1、先进行废旧镍氢动力电池的物理结构和化学成分分析，明确电池组成以及每种金属元素在电池各个部分的含量及其存在形式；

2、将旧镍氢动力电池经拆解、正负极板分离、负极板破碎后筛分，实现集流体与活性物质的分离；

3、分离后的负极活性物质含有电池电解液中的KOH以及有机粘结剂，KOH可溶于水，采用水洗法从活性物质中将KOH去除；

4、干燥后的活性物质含有大约0.7％的粘结剂，采用保护气氛下在280-350度的温度下焙烧碳化去除。

本发明的有益效果为：本发明通过拆分、正负极分离、水洗、焙烧等方法研究废旧镍氢动力电池中有价金属回收处理的工艺，负极活性物质中的有价金属组分不必分离，从而实现资源的综合利用。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例：

一种镍氢动力电池负极板中有价金属的循环利用方法，其步骤是：

1、先进行废旧镍氢动力电池的物理结构和化学成分分析，明确电池组成以及每种金属元素在电池各个部分的含量及其存在形式；

2、将旧镍氢动力电池经拆解、正负极板分离、负极板破碎后筛分，实现集流体与活性物质的分离；

3、分离后的负极活性物质含有电池电解液中的KOH以及有机粘结剂，KOH可溶于水，采用水洗法从活性物质中将KOH去除。

4、干燥后的活性物质含有大约0.7％的粘结剂，采用保护气氛下在280-350度的温度下焙烧碳化去除。

本具体实施方式是一种采用以废旧镍氢动力电池为研究对象，对废旧镍氢动力电池的物理结构和化学成分进行分析，开展简便易操作的回收废旧镍氢动力电池中有价金属的工艺研究，旨在开发高效、经济、环境友好的废旧镍氢动力电池中有价金属回收处理技术。