用废镉镍电池净化烟气回收金属的方法技术

用废镉镍电池净化烟气回收金属的方法，其步骤将正极片、负极片、隔膜和电池外壳、极耳，将负极片、隔膜剪碎成小片用水进行清洗，将清洗液过滤并将过滤后的清洗液混合；将正极碎片过滤后的清洗液中制成ＳＯ２的净化液，通入ＳＯ２烟气，往净化液中加入正极碎片，当净化液中固液比达到１∶６～１∶５时，停止通入含ＳＯ２的烟气，继续往净化液中加入正极碎片，当检测净化液中ＳＯ３２－浓度低于１０ｍｇ／ｌ时，停止往净化液中加入正极碎片，停止对净化液的搅拌；经过清洗后得到的负极碎片在３０℃～９０℃温度的Ｈ２ＳＯ４溶液中浸泡，过滤，然后与溶液并流加入到反应器中，料液加完后继续搅拌，陈化，过滤，所得沉淀烘干，再次洗涤沉淀物，并在１１０℃～１４０℃下烘干制得氢氧化镉；将净化液过滤，在蒸发结晶器中制备出硫酸钾；滤渣Ｈ２ＳＯ４溶液中浸泡，过滤，将所得滤液与ＫＯＨ溶液并流加入到反应器中，料液加完后继续搅拌，陈化，洗涤、过滤，烘干，制得氢氧化镍粉末。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用废旧电池净化烟气回收金属的方法，属于环保

技术介绍
工业生产过程产生的含二氧化硫烟气的排放是造成大气环境污染的重要原因之 一。为消除或减少含S02烟气排放对大气环境的污染，排烟脱硫是防止S02污染大气的基 本方法，现已开发出80多种方法。其中对高浓度S02和低浓度S02烟气的治理方法是不同 的。高浓度S02烟气是指二氧化硫浓度在3. 5%以上的烟气，能满足用接触法生产硫酸的工 艺技术要求，因此高浓度二氧化硫烟气多用接触法生产硫酸。低浓度S02烟气是指S02浓度 在3. 5%以下的烟气，国内外已开发的治理方法有氨法、钙法、钠法、柠檬吸收法、铝法、氧化 法、吸附法、催化法及电子束法等。但由于受到技术可靠性、经济合理性及行业生产特点等 限制，当前比较成熟且广泛运用的方法主要有氨法、钙法和钠法。氨法是烟气脱硫方法中较 传统的工艺，该法采用液氨或氨水作为吸收剂，吸收效率高、脱硫彻底，但氨易挥发，吸收剂 的消耗量大，另外氨的来源受地域的限制较大。钙法是采用石灰水或石灰乳洗涤含二氧化 硫的烟气，该方法技术成熟，生产成本低，但吸收速率慢、吸收能力小，生成的CaS03和CaS04 容易堵塞管道和设备，此外该法产生大量的废渣，这些废渣给环境造成严重的二次污染。钠 法是使用碳酸钠或氢氧化钠等碱性物质吸收含二氧化硫的烟气，吸收能力大、吸收速率快、 脱硫效率高，但最大的问题是原料钠碱较贵，脱硫生产成本高。上述三种工艺还普遍存在以 下几个共性的问题(l)脱硫设备的投资较大；(2)脱硫过程中的副产物难以利用；(3)环 保运行费用较高。 田彦文等在《化工冶金》Vo1. 20No. 3，1999，295 297中将废镉镍电池粉碎、焙 烧、硫酸选择性浸出将废电池的镉和镍分离。孔祥华等在《电池》Vol. 31No. 2，2001，97 99中采用氨水浸出处理镉镍电池，分离回收其中的Ni、 Cd。中国专利200810026004. 1报 道了用高温蒸馏方法回收废镉镍电池中的镉，余料用硫酸和双氧水浸出-除铁_ 507萃取 分离镍和钴-水合肼还原制备镍粉的方法。该方法工序复杂、回收处理成本高。中国专利 200710191053. 6报道了从废镍镉电池中提取镉、生产镍铁合金的火法处理工艺，但该工艺对设备要求高，不易操作，所得产品附加值不高。 报废的镉镍电池中仍然含有大量的浓度很高的KOH碱性电解液和具有氧化性的 羟基氧化镍Ni00H，目前报道的关于废镉镍电池的回收利用技术对废镉镍电池中的碱性电 解液和Ni00H没有较好的利用。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供用。 本专利技术是，其步骤为 (1)废镉镍电池的预处理 将收集来的报废镉镍电池进行手工或机械拆解，获得正极片、负极片、隔膜和电3池外壳、极耳，将负极片、隔膜剪碎成5mm X 5mm 20mm X 20mm的小片分别放入不同的容 器中在室温下用水按固液比1 : 100 1 : 5进行清洗，清洗时间3 30min，清洗次 数1 5次，清洗后将清洗液过滤并将两种类型过滤后的清洗液混合；将正极片剪碎至 0. 5mm XO. 5mm 5mm X 5mm的小碎片； (2)烟气中S02的净化 将上一步得到的正极碎片按固液比为1 : 1000 i : io加入到上一步获得的过滤后的清洗液中制成S02的净化液，将净化液温度控制在20°C 95t:，搅拌速率控制在 100r/min 500r/min，然后按0. 251/min 30. 01/min的气流速率通入S02浓度在50mg/ 1 7500mg/l范围的烟气，并按5mg/min S02mg 60mg/min S02mg的速率往净化液中 不间断地加入正极碎片，净化过程控制净化液的pH值在10 14的范围；当净化液中固液 比达到1 : 6 1 : 5时，停止往净化液中通入含S02的烟气，继续按5mg/min S02mg 60mg/min S02mg的速率往净化液中不间断地加入正极碎片，当检测净化液中S032—浓度低 于10mg/l时，停止往净化液中加入正极碎片，停止对净化液的搅拌； (3)有价金属的回收 将步骤(1)中经过清洗后得到的负极碎片在3(TC 9(TC温度和0.0005 0. 05mol/l的H2S04溶液中浸泡0. 5 3h，过滤，将滤液中Cd2+浓度调整至0. 005 0. 006mol/l，然后与0. 02 0. 03mol/l的NaOH溶液并流加入到反应器中，反应温度30°C 80°C ，搅拌速度300r/min 500r/min，料液加完后继续搅拌0. 5 2h，陈化3h 10h，过滤， 所得沉淀在70°C ll(TC烘干3h 12h，再次洗涤沉淀物，并在110°C 14(TC下烘干3h 12h制得氢氧化镉；将步骤(2)中已停止输入含S(^烟气的净化液过滤，滤液用1. Omol/1 5. Omol/1的硫酸调整其pH值为7 8后在蒸发结晶器中120°C 20(TC温度下制备出硫酸 钾；滤渣在30°C 90。C温度和0. 1 1. Omol/1的H2S04溶液中浸泡0. 5 3h，过滤，将所 得滤液与1. Omol/1 5. Omol/L的KOH溶液并流加入到反应器中，控制反应的pH值为9 12，反应温度40°C 80°C ，搅拌速度300r/min 500r/min，料液加完后继续搅拌0. 5 2h， 陈化2h 12h，洗涤、过滤，在100°C 18(TC烘干3h 12h，制得氢氧化镍粉末。 本专利技术与现有技术比较具有烟气中的S02净化效率高、速度快、工艺简单、易操作、净化及回收过程无污染、成本低，回收得到氢氧化镍、氢氧化镉和硫酸钾均可以做为产品出售。具体实施例方式本专利技术是，其步骤为 (1)废镉镍电池的预处理 将收集来的报废镉镍电池进行手工或机械拆解，获得正极片、负极片、隔膜和电 池外壳、极耳，将负极片、隔膜剪碎成5mm X 5mm 20mm X 20mm的小片分别放入不同的容 器中在室温下用水按固液比1 : 100 1 : 5进行清洗，清洗时间3 30min，清洗次 数1 5次，清洗后将清洗液过滤并将两种类型过滤后的清洗液混合；将正极片剪碎至 0. 5mmXO. 5mm 5mmX5mm的小碎片； (2)烟气中S02的净化 将上一步得到的正极碎片按固液比为i : iooo i : io加入到上一步获得的过滤后的清洗液中制成S02的净化液，将净化液温度控制在20°C 95t:，搅拌速率控制在 100r/min 500r/min，然后按0. 251/min 30. 01/min的气流速率通入S02浓度在50mg/ 1 7500mg/l范围的烟气，并按5mg/min S02mg 60mg/min S02mg的速率往净化液中 不间断地加入正极碎片，净化过程控制净化液的pH值在10 14的范围；当净化液中固液 比达到1 : 6 1 : 5时，停止往净化液中通入含S02的烟气，继续按5mg/min S02mg 60mg/min S02mg的速率往净化液中不间断地加入正极碎片，当检测净化液中S032—浓度低 于10mg/l时，停止往净化液中加入正本文档来自技高网...

【技术保护点】
用废镉镍电池净化烟气回收金属的方法，其步骤为：　　（１）废镉镍电池的预处理　　将收集来的报废镉镍电池进行手工或机械拆解，获得正极片、负极片、隔膜和电池外壳、极耳，将负极片、隔膜剪碎成５ｍｍ×５ｍｍ～２０ｍｍ×２０ｍｍ的小片分别放入不同的容器中在室温下用水按固液比１∶１００～１∶５进行清洗，清洗时间３～３０ｍｉｎ，清洗次数１～５次，清洗后将清洗液过滤并将两种类型过滤后的清洗液混合；将正极片剪碎至０．５ｍｍ×０．５ｍｍ～５ｍｍ×５ｍｍ的小碎片；　　（２）烟气中ＳＯ↓［２］的净化将上一步得到的正极碎片按固液比为１∶１０００～１∶１０加入到上一步获得的过滤后的清洗液中制成ＳＯ↓［２］的净化液，将净化液温度控制在２０℃～９５℃，搅拌速率控制在１００ｒ／ｍｉｎ～５００ｒ／ｍｉｎ，然后按０．２５ｌ／ｍｉｎ～３０．０ｌ／ｍｉｎ的气流速率通入ＳＯ↓［２］浓度在５０ｍｇ／ｌ～７５００ｍｇ／ｌ范围的烟气，并按５ｍｇ／ｍｉｎ.ＳＯ↓［２］ｍｇ～６０ｍｇ／ｍｉｎ.ＳＯ↓［２］ｍｇ的速率往净化液中不间断地加入正极碎片，净化过程控制净化液的ｐＨ值在１０～１４的范围；当净化液中固液比达到１∶６～１∶５时，停止往净化液中通入含ＳＯ↓［２］的烟气，继续按５ｍｇ／ｍｉｎ.ＳＯ↓［２］ｍｇ～６０ｍｇ／ｍｉｎ.ＳＯ↓［２］ｍｇ的速率往净化液中不间断地加入正极碎片，当检测净化液中ＳＯ↓［３］↑［２－］浓度低于１０ｍｇ／ｌ时，停止往净化液中加入正极碎片，停止对净化液的搅拌；　　（３）有价金属的回收　　将步骤（１）中经过清洗后得到的负极碎片在３０℃～９０℃温度和０．０００５～０．０５ｍｏｌ／ｌ的Ｈ↓［２］ＳＯ↓［４］溶液中浸泡０．５～３ｈ，过滤，将滤液中Ｃｄ↑［２＋］浓度调整至０．００５～０．００６ｍｏｌ／ｌ，然后与０．０２～０．０３ｍｏｌ／ｌ的ＮａＯＨ溶液并流加入到反应器中，反应温度３０℃～８０℃，搅拌速度３００ｒ／ｍｉｎ～５００ｒ／ｍｉｎ，料液加完后继续搅拌０．５～２ｈ，陈化３ｈ～１０ｈ，过滤，所得沉淀在７０℃～１１０℃烘干３ｈ～１２ｈ，再次洗涤沉淀物，并在１１０℃～１４０℃下烘干３ｈ～１２ｈ制得氢氧化镉；将步骤（２）中已停止输入含ＳＯ↓［２］烟气的净化液过滤，滤液用１．０ｍｏｌ／ｌ～５．０ｍｏｌ／ｌ的硫酸调整其ｐＨ值为７～８后在蒸发结晶器中１２０℃～２００℃温度下制备出硫酸钾；滤渣在３０℃～９０℃温度和０．１～１．０ｍｏｌ／ｌ的Ｈ↓［２］ＳＯ↓［４］溶液中...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王大辉，
申请(专利权)人：兰州理工大学，
类型：发明
国别省市：62[中国|甘肃]