[发明专利]一种废镍镉电池中的金属的回收方法

说明书

技术领域

本发明涉及废电池的回收方法，尤其涉及一种废镍镉电池中的金属的回收方法。

背景技术

镍镉电池具有容量大、寿命长、制造简单及成本低等优点，而且循环次数可达几百甚至上千次。随着国民经济的发展，镍镉电池已经广泛用于国防、消防、航天、家用电器、办公机器、通讯设备和电动工具等方面的供电系统中。

镍镉电池一般包括正极、负极以及位于正极和负极之间的隔膜，所述正极通常为泡沫镍，所述负极包括负极导电基体和涂覆在负极导电基体或填充在负极导电基体中的负极材料，所述负极材料含有CdO和粘合剂，粘合剂一般为有机聚合物如羧甲基纤维素钠。电池中还含有电解液，所述电解液通常为碱液，例如氢氧化钾。镍镉电池充放电循环使用多次后就基本上丧失了使用价值，这些废旧镍镉电池中含有大量的金属镍、金属镉和氧化镉、以及作为导电基体的穿孔金属铁片中的铁，如果将废旧镍镉电池中的金属镍、金属镉和氧化镉回收利用，不仅可以避免污染环境或危害人体健康，而且还可以节约资源。

废镍镉电池的处理方法通常可分为火法和湿法两种方法进行回收利用。对于火法回收主要是利用了废镍镉电池中各种金属熔沸点差异，通过高温加热将各金属分离。由于金属镉的熔点远远低于镍、铁的沸点，所以可以将经过预处理的废镍镉电池在还原剂(例如，H₂或焦碳)的存在下，加热到900-1000℃，使金属镉以蒸气形式存在，然后将镉蒸气冷凝来回收镉，铁和镍作为镍镍合金进行回收。这种方法的缺点是能耗大，对设备要求高，工艺流程长，还原剂的价格昂贵，而且铁和镍没有回收。

湿法回收是基于废镍镉电池中的金属及其化合物能溶于酸、碱或溶剂的特点，将其溶解后采取适当措施分离提纯金属及其化合物的方法。湿法技术的关键环节是溶解及其溶解后溶解液的后处理，它们直接影响到废镍镉电池中各物质的回收率及产物的纯度。用来溶解的液体多为酸和铵盐，溶解液的处理方法也各不相同。

CN 1053092A公开了一种镍镉电池废渣废液的治理工艺，该工艺包括：粉碎、干燥焙烧，使得废渣成为氧化物；然后将粉末状的氧化物用稀酸溶液浸取，并将得到的溶液的pH值控制在4.5-5.5之间，使氧化镉转化为镉离子进入到溶液中，镍和铁仍然留在残渣中，然后在溶液中加入可溶性碳酸盐或通入二氧化碳，使镉离子以碳酸镉沉淀出来，分离碳酸镉沉淀；然后将残渣用pH值小于2的无机酸溶液浸取，使得铁和镍的氧化物转化为铁离子和镍离子，将溶液pH值调节到3.5-5，使铁离子形成氢氧化铁沉淀，将该氢氧化铁沉淀从溶液分离。从而实现镉、镍、铁的分离。该方法虽然能分离镉、镍和铁，但是回收率低，而且得到的镉纯度也较低，其原因可能是碳酸盐沉淀的方法无法充分将镉沉淀出来，而且沉淀时，会将其它金属离子也相应的沉淀出来，从而导致回收得到的镉的纯度较低。

另外，CN 1617380A公开了一种从废二次电池回收有价金属的方法，该方法包括将废二次电池经焙烧以及筛分得到灰状物，用含过氧化氢的2N-6N的硫酸水溶液溶蚀该灰状物；然后在该水溶液中加入碱，使得镉、稀土金属离子结晶，然后将结晶分离，再用有机溶剂萃取溶液中的各种金属离子，从而分离各种金属。该方法需要通过结晶和有机萃取的步骤，才能将金属镉回收，因此，具体操作过程中涉及的步骤较多，回收率较低。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中废镍镉电池中的金属的回收方法得到的镉的纯度低、回收率低的缺点，提供一种得到的镉的纯度高、且回收率高的废镍镉电池中的金属的回收方法。

本发明提供了一种废镍镉电池中的金属的回收方法，该方法包括将由除去废镍镉电池中的有机物质后得到的废渣与一种能使废渣中的金属充分溶解成离子状态的溶液接触，以使废渣中的金属以离子形式存在；然后过滤得到滤液，其中，该方法还包括将所述滤液在电流密度为80-120A/m²、pH值为2以下的条件下进行电解，得到金属镉。

采用本发明提供的方法可以回收得到纯度在98.5重量％以上的镉，且镉的回收率在93重量％以上。另外，根据本发明的优选实施方式还可获得纯度以及回收率均较高的铁以及镍。从而进一步提高废镍镉电池的利用率。

具体实施方式

本发明的废镍镉电池中的金属的回收方法包括将由除去废镍镉电池中的有机物质后得到的废渣与一种能使废渣中的金属充分溶解成离子状态的溶液接触，以使废渣中的金属以离子形式存在；然后过滤得到滤液，其中，该方法还包括将所述滤液在电流密度为80-120A/m²、pH值为2以下的条件下进行电解，得到金属镉。