[发明专利]一种回收废旧燃料电池中铂的方法

说明书

技术领域

本发明属于物料回收技术领域，具体涉及一种利用碘盐回收废旧燃料电池中铂的方法。

背景技术

燃料电池(Fuel Cell)是一种将存在于燃料与氧化剂中的化学能直接转化为电能的发电装置。燃料和空气分别送进燃料电池，电就被奇妙地生产出来。它从外表上看有正负极和电解质等，像一个蓄电池，但实质上它不能“储电”而是一个“发电厂”。但是，它需要电极和电解质以及氧化还原反应才能发电。丰田汽车12月1日成立了“EV事业企划室”，正在加速量产纯电动汽车(EV)。丰田在全球首次成功量产了混合动力车(HV)，并把燃烧氢气的燃料电池车(FCV)定位为“终极环保车”。随着燃料电池技术的逐步成熟以及加氢站数量快速增长，预计2020年燃料电池车将进入爆发期。到时候，全球及我国的燃料电池的固体废弃物会出现大幅度增长，累计废弃量也会逐渐增加，届时燃料电池电池的处理处置和回收利用将会成为一个重要的环保课题。

另一方面，燃料电池生产过程中会产生大量电池废品，对其进行回收利用可以降低成本，特别是在生产中实现物料可循环利用以及排废再利用具有极大的经济价值和环保生态效益。但是，现有浸铂技术中使用硝酸或王水等强酸，其对操作环境，废水处理等有很大影响。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的瓶颈，从而提出一种利用碘盐回收废旧燃料电池中铂的方法。

为解决上述技术问题，本发明公开了一种回收废旧燃料电池中铂的方法，包括有以下工艺步骤，具体为：

a、取废旧的燃料电池；

b、将所述燃料电池的双极板和膜电极进行分离，然后分别进行破碎处理；

c、用有机溶剂对破碎处理后的所述双极板进行超声清洗，除去所述双极板表面的有机杂质；

d、将破碎处理后的膜电极进行热解，清洗，然后用有机溶剂对热解残渣进行浸泡，得到回收铂。

优选的，所述步骤c和步骤d中，所述有机溶剂为丙酮、乙醇，乙二醇和N、N二甲基乙酰胺中的一种。

优选的，所述步骤d具体为：

1)将破碎后的膜电极进行热解，以除去质子交换膜；

2)将热解后的残渣进行超声清洗处理，除去有机杂质，得到待处理的物料；

3)将清洗后的物质置于碘盐溶液中浸泡，浸出所述膜电极中的铂，然后进行固液分离，得到回收铂。

优选的，所述碘盐溶液为碘化钾-碘混合溶液。

优选的，所述待处理的物料与所述碘化钾-碘混合溶液的固液质量比为1:1-1：10。

优选的，所述碘化钾-碘混合溶液中碘化钾的浓度为2-6M。

优选的，所述碘化钾-碘混合溶液中碘的浓度为3-7mM。

优选的，所述热解处理的温度为300-550℃。

更为优选的，所述步骤d的反应温度为35-95℃。

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：能够有效地对废旧燃料电池的有价成分进行再资源化处理，对有价成分进行资源化回收，处理工艺简化，并避免了处理过程中的二次污染，节能环保效果好，具有较好的社会经济效益。

具体实施方式

实施例1本实施例公开了一种利用碘盐回收废旧燃料电池中铂的方法，具体步骤如下：

将2000W的废旧燃料电池组件通过机械拆解，破碎分选可得到不锈钢边框、塑料、石墨双极板和催化剂铂；

用有机溶剂对破碎处理后的所述双极板进行超声清洗，除去所述双极板表面的有机杂质；所述有机溶剂为丙酮。

将破碎处理后的膜电极进行热解，所述热解处理的温度为450℃，以除去质子交换膜；将热解后的残渣进行超声清洗处理，除去有机杂质，得到待处理的物料；然后用碘化钾-碘混合溶液(其中碘化钾的浓度为4M，碘的浓度为5mM)，在90℃的温度下，对热解残渣进行搅拌浸泡处理，时间为5小时，其中，待处理的物料与碘化钾-碘混合溶液的固液质量比为1：1～1：5，直到铂完全溶解，然后进行固液分离，得到回收铂，铂的回收率约为81％。

实施例2本实施例公开了一种利用碘盐回收废旧燃料电池中铂的方法，具体步骤如下：

将2500W的废旧燃料电池组件通过机械拆解，破碎分选可得到不锈钢边框、塑料、石墨双极板和催化剂铂；

用有机溶剂对破碎处理后的所述双极板进行超声清洗，除去所述双极板表面的有机杂质；所述有机溶剂为乙醇。