[发明专利]废旧固体氧化物燃料电池阴极材料LSM中回收锰的方法

说明书

本发明公开了一种废旧固体氧化物燃料电池阴极材料LSM中回收锰的方法，包括：将废旧固体氧化物燃料电池拆解得到的单电池结构粉碎后，放在酸溶液中浸泡得到悬浮液，过滤得到滤液；将上步所得滤液与一价阳离子硫酸盐溶液混合搅拌后得到悬浮液，待溶液沉淀后进行真空抽滤；使用镍离子萃取剂对上步所得滤液中的镍离子进行萃取；将上步分液得到的无机相溶液调节PH后进行过滤，在以石墨为电极的电解装置中进行电解，得到二氧化锰固体，用去离子水洗涤后烘干；将上步得到的二氧化锰固体与铝混合配成铝热剂，进行铝热反应，制得单质锰。本发明提出的废旧固体氧化物燃料电池阴极材料LSM中回收锰的方法，其工艺简单、污染较小且回收率较高。

技术领域

本发明涉及废旧电池回收利用技术领域，尤其涉及一种废旧固体氧化物燃料电池阴极材料LSM中回收锰的方法。

背景技术

近年来，各种能源的消耗量变得越来越大，人类正在寻求能够稳定输出的可再生能源，因此，电力仍然是目前最清洁、绿色和高效的能源。其中，燃料电池以其卓越的能量转换率吸引了人们的关注。除了极高的能量转换效率外，它还具有诸多类似燃料多样化、排气干净、噪音小、环境污染低的优点。随着燃料电池性能的优化以及适用范围的普及，越来越多的燃料电池走进人们的日常生活，并扮演着不可替代的作用。我们有理由相信当燃料电池的技术发展得到质变之后所带来的商业化影响是不可估量的。

如果废弃的燃料电池不进行任何处理，不仅会造成资源浪费，也会导致环境污染。同时，一些燃料电池为了追求良好的吸附和催化性能而应用Fe、Mn等重金属。我国的重金属资源比较贫乏, 国内回收重金属的产量预计比矿产重金属高出许多。因此,研究废旧燃料电池电极中重金属的回收具有非常重要的意义。

目前，在燃料电池回收领域，人们对废旧质子交换膜燃料电池的回收技术方法已经较为成熟，尤其针对其中作为催化剂的贵金属铂的回收工艺也是越来越完善，但是对于废旧固体氧化物燃料电池的回收研究还比较少。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种工艺简单、污染较小、回收率较高的废旧固体氧化物燃料电池阴极材料LSM中回收锰的方法。

为实现上述目的，本发明提供一种废旧固体氧化物燃料电池阴极材料LSM中回收锰的方法，包括以下步骤：

（1）将废旧固体氧化物燃料电池拆解得到的单电池结构粉碎后，放在酸溶液中浸泡得到悬浮液，过滤得到滤液；

（2）将步骤（1）所得滤液与一价阳离子硫酸盐溶液混合搅拌后得到悬浮液，待溶液沉淀后进行真空抽滤；

（3）使用镍离子萃取剂对步骤（2）所得滤液中的镍离子进行萃取；

（4）将步骤（3）分液得到的无机相溶液调节PH后进行过滤，在以石墨为电极的电解装置中进行电解，得到二氧化锰固体，用去离子水洗涤后烘干；

（5）将步骤（4）得到的二氧化锰固体与铝混合配成铝热剂，进行铝热反应，制得单质锰。

优选地，步骤（1）中，酸浸过程中温度范围为20℃~70℃。

优选地，步骤（1）中，用于浸泡粉末的酸为稀硫酸、稀硝酸、稀盐酸中的至少一种，酸溶液的浓度范围是1.0~5.0mol/L。

优选地，粉碎后得到的粉末在酸溶液中浸泡时，粉末与稀酸溶液的质量比为1：6~1：14。

优选地，步骤（1）和步骤（2）中，酸浸和一价阳离子硫酸盐溶液浸泡时间范围均为30~150min。

优选地，步骤（2）中，一价阳离子硫酸盐为硫酸钠、硫酸钾、硫酸铷以及硫酸铯中的至少一种，一价阳离子硫酸盐溶液的浓度范围是0.5~2.0mol/L。

优选地，步骤（3）中，用于萃取镍离子的镍离子萃取剂为异烟酸酯或P204中的一种。