[发明专利]废旧镍氢电池中金属元素回收方法

说明书

技术领域

本发明属于电池回收技术领域，尤其涉及一种废旧镍氢电池中金属元素回收方法。

背景技术

镍氢电池广泛应用于电动工具、便携式电脑、移动通讯等领域，每年镍氢电池将消耗混合稀土金属近万吨，金属镍2万多吨，金属钴近四千吨，以及大量的锰、铝等金属。建立镍氢电池回收体系，将有利于保护环境和充分利用有价金属资源。

镍氢电池的组成：1.镍氢电池正极活性物质为氢氧化镍(称氧化镍电极)，2.负极活性物质为金属氢化物，也称贮氢合金(电极称贮氢电极)，3.电解液为6N的氢氧化钾溶液。对于镍氢电池的回收处理，主要包括火法处理、湿法处理、二次再生处理。但是，目前的回收方法金属回收率低，不能实现金属元素的分离，回收过程中产生新的污染物。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种废旧镍氢电池中金属元素回收方法，解决现有技术中金属回收率低，不能实现全部金属元素的综合利用，回收过程中产生新的污染物的技术问题。

本发明是这样实现的，

一种废旧镍氢电池中金属元素回收方法

将废旧镍氢电池粉和还原剂按质量比1∶0.2-0.5混合，在温度为400-700℃条件下焙烧2-4小时，得到第一混合物；

确定第一混合物中稀土元素总摩尔量；

按第一混合物中稀土元素总摩尔量与锌离子摩尔量之比为1∶1.5-2将第一混合物加入锌盐溶液中，反应后过滤，收集第一滤液和第一滤渣，将第一滤液萃取，回收镧、铈、镨和钕；

将第一滤渣加入至酸溶液中，加入氧化剂，在温度为50-99℃条件下反应2-4小时，加入高锰酸钾，在温度为50-99℃条件下反应0.5-3小时，过滤收集第二滤液，收集第二滤渣回收二氧化锰；

向第二滤液中加入萃取剂，回收镍和钴。

本发明实施例废旧镍氢电池粉中金属元素回收方法，能够将废旧电池中的金属元素全部都回收利用，回收率高，而且实现回收金属之间的分离，同时，在回收过程中不产生污染环境的物质，对环境友好，所使用的原料来源广泛，成本低廉，具有较高的生产效益，非常适用于工业化生产。

附图说明

图1是本发明实施例提供的废旧镍氢电池中金属元素回收方法流程图。

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，以下结合附图及实施例，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例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1，图1显示本发明实施例废旧镍氢电池中金属元素回收方法流程图，包括如下步骤：

步骤S01，还原焙烧

将废旧镍氢电池粉和还原剂按质量比1∶0.2-0.5混合，在温度为400-700℃条件下焙烧2-4小时，得到第一混合物；

步骤S02，确定第一混合物中稀土元素总摩尔量；

步骤S03，回收稀土元素

按第一混合物中稀土元素总摩尔量与锌离子摩尔量之比为1∶1.5-2将第一混合物加入锌盐溶液中，反应后过滤，收集第一滤液和第一滤渣，将第一滤液萃取，回收镧、铈、镨和钕；

步骤S04，回收锰

将第一滤渣加入至酸溶液中，加入氧化剂，在温度为50-99℃条件下反应2-4小时，加入高锰酸钾，在温度为50-99℃条件下反应0.5-3小时，过滤收集第二滤液，收集第二滤渣回收二氧化锰；

步骤S05，回收镍和钴

向第二滤液中加入萃取剂，回收镍和钴。

具体地，本发明实施例中废旧镍氢电池粉包括镧、铈、镨和钕等稀土元素、镍、钴、铝等其他金属元素。

具体地，步骤S01之前，还包括将废旧镍氢电池粉进行热水洗涤步骤，具体为：

将废旧镍氢电池粉放入至60℃以上的水中，搅拌1小时以上，例如1-2小时，过滤收集滤渣和滤液；废旧镍氢电池粉经过洗涤后，其中所包含的氢氧化钾溶于水中，再经过过滤，使得氢氧化钾被除去，减少了设备的腐蚀；另一方面，将滤液收集后，可以将氢氧化钾回收利用；

具体地，步骤S01中，该废旧镍氢电池粉和还原剂的质量比为1∶0.2-0.5，优选为1∶0.3-0.4，该还原剂在步骤S01中，起到还原剂的作用，该还原剂选自碳粉、氢气、一氧化碳等，如果使用碳粉，则直接将废旧镍电池粉和碳粉混合，如果选用气态还原剂，则向反应器中通入还原性气体。废旧镍氢电池粉和还原剂进行还原反应，反应温度为400-700℃，时间为2-4小时；反应完成后，得到第一混合物。