一种废火花塞资源化方法技术

本发明专利技术公开了一种废火花塞资源化方法，包括以下步骤：拆解废火花塞，得到中央电极和侧电极、无电极火花塞；对中央电极和侧电极依次进行超声清洗和破碎处理，得到电极粉；向电极粉中加入无机盐和氧化剂进行焙烧处理；使用浸提液浸提焙烧处理的电极粉，得到浸出液和浸出渣；利用肟类萃取剂萃取浸出液得到载铜有机相和一次萃余液，反萃取载铜有机相得铜浓缩液；利用磷酸盐沉淀一次萃余液，得磷酸铁和上清液；利用中性磷类萃取剂萃取上清液，得到载铂有机相和二次萃余液，反萃取载铂有机相得铂浓缩液；利用酸性磷酸类萃取剂萃取二次萃余液，得到载镍有机相，反萃取载镍有机相得镍浓缩液。本发明专利技术同时适用于含贵金属火花塞和铜镍电极火花塞的回收。极火花塞的回收。极火花塞的回收。

【技术实现步骤摘要】
一种废火花塞资源化方法


[0001]本专利技术属于金属回收
，尤其涉及一种废火花塞资源化方法。

技术介绍

[0002]火花塞是燃油车中的打火工具，主要可分为汽车火花塞和摩托车火花塞两种。按照电极材料火花塞可分为镍合金、银合金和铂合金三种类型。普通铜芯火花塞的使用寿命为30000公里，而贵金属材质火花塞(铂金、铱金)的使用寿命为60000～90000公里。超过使用里程后，必须对火花塞进行更换。随着我国燃油汽车保有量的增加，报废火花塞的数量急剧增加。火花塞主要由外垫圈、内密封圈、绝缘体、接线螺杆、中心电极、侧电极以及金属壳体组成，其中含有氧化铝，不锈钢，铜，镍，金，铂和铱等金属。具有极高的回收价值。
[0003]现有的火花塞回收方式主要有以下几种方式：
[0004]1)CN201210519892.7报道了一种将旧火花塞清洗
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退镀
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电镀进行翻新的技术，火花塞翻新后外表可与新火花塞外观并无差异，但并未修复其点火性能。翻新后火花塞有可能重新流入市场作为新火花塞销售，扰乱了火花塞回收市场的秩序。
[0005]2)CN101282024A公开了一种旧火花塞翻新工艺，通过密封圈切除
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伸缩带加热拉平
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螺杆和绝缘体加热等步骤将废火花塞部件逐步分离；随后通过切除烧蚀部分﹑拉长以及调整电极间隙等手段对电极进行修复，最后将火花塞的每个部件进行重新组装，完成火花塞的翻新，然而这种方式翻新的火花塞，其性能是否与新火花塞性能一致仍值得商榷。另外，申请人提到火花塞最多可以翻新两次，这意味着火花塞使用后一定会报废。
[0006]3)CN112210671A公开了一种能进行废旧火花塞处理的贵金属回收设备，该设备能将火花塞的贵金属电极和金属壳体通过铂金回收装置分离，但分离后的组分没有后续的处理措施。仅能作为初级的分离装置。
[0007]4)CN202110832888.5公开了一种火花塞中贵金属的回收工艺，通过酸洗
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配银熔炼
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酸熔
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水合肼还原等方式对花塞中的Pt，Ir进行了回收。整个回收过程中不仅流程长、试剂消耗大，而且会产生大量的含铜、镍和铁的酸性废液；此外，该技术仅对贵金属进行了回收，而针对市面上主流的铜镍火花塞没有具体的回收措施。
[0008]综上所述，现有技术在对废旧的火花塞进行回收上仍有待改进，亟需研发资源化程度高、适应面广以及流程清洁的火花塞回收技术。

技术实现思路

[0009]针对以上现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种废火花塞资源化方法，通过对中央电极和侧电极协同冶炼，并依次进行萃取，实现了废火花塞中铜、铁、镍等回收的同时，对铂、铱等贵金属进行富集。
[0010]为实现上述目的，本专利技术通过如下技术方案实现：
[0011]一种废火花塞资源化方法，包括以下步骤：
[0012](1)拆解废旧火花塞，得到中央电极和侧电极、无电极火花塞；
[0013](2)对中央电极和侧电极进行超声清洗，然后将超声清洗后的中央电极和侧电极进行破碎处理，得到电极粉；
[0014](3)向所述电极粉中加入无机盐和氧化剂后进行焙烧处理；
[0015](4)使用浸提液浸提所述焙烧处理后的电极粉，得到浸出液和浸出渣；
[0016](5)利用肟类萃取剂萃取所述浸出液得到载铜有机相和一次萃余液，然后反萃取所述载铜有机相，获得铜浓缩液；
[0017](6)利用磷酸盐沉淀所述一次萃余液，得磷酸铁沉淀和上清液；
[0018](7)利用中性磷类萃取剂萃取所述上清液，得到载铂有机相和二次萃余液，然后反萃取所述载铂有机相，获得铂浓缩液；
[0019](8)利用酸性磷酸类萃取剂萃取所述二次萃余液，得到载镍有机相，再反萃取所述载镍有机相获得镍浓缩液。
[0020]进一步地，步骤(2)中超声清洗的洗涤液包含有机溶剂和水；破碎处理得到的电极粉粒度低于75μm。
[0021]进一步地，步骤(3)中无机盐包括氯化钠、氯化铵、氯化钙、硫酸铵、硫酸钾、硫酸氢钾、硝酸铵、硝酸钙、硝酸钠中的一种或多种，无机盐的用量为电极粉质量的1～25倍；氧化剂包括次氯酸钠、过碳酸钠、过硼酸钠、过硼酸钾中的一种或多种；氧化剂的用量为电极粉质量的0.5～10倍。
[0022]进一步地，步骤(4)中的浸提液为盐酸，浓度为0～3mol/L；浸提液与焙烧电极粉的液固比为3:1～30:1，浸提温度为20～100℃，浸提时间为10～300min。
[0023]进一步地，步骤(5)中利用肟类萃取剂和稀释剂的混合液萃取浸出液；利用硫酸溶液反萃取载铜有机相，硫酸溶液的浓度为80～500g/L。
[0024]进一步地，步骤(6)中磷酸盐的浓度为0.001～2mol/L，加料速度为1～10mL/min，沉淀反应的终点控制在pH1.5～5。
[0025]进一步地，步骤(7)中利用中性磷类萃取剂、稀释剂和改性剂的混合液萃取上清液，中性磷类萃取剂含量为30～50wt％，稀释剂的含量为0～20wt％，改性剂的含量为20～50wt％；利用浓度为0.1～2.5mol/L的氢氧化钠溶液反萃取载铂有机相。
[0026]进一步地，步骤(7)中对上清液进行萃取前还包括向上清液中加入盐酸将上清液中盐酸浓度调为0.1～6mol/L；获得铂浓缩液后还包括使用水合肼进行还原，得到海绵铂。
[0027]进一步地，步骤(8)中利用酸性磷酸类萃取剂、稀释剂和改性剂的混合液萃取二次萃余液，酸性磷酸类萃取剂含量为30～50wt％、稀释剂含量为50～60wt％，改性剂含量为0～10wt％。
[0028]进一步地，步骤(8)中萃取二次萃余液之前还包括对酸性磷酸类萃取剂进行皂化反应；利用浓度为90～300g/L的硫酸溶液反萃取所述载镍有机相。
[0029]进一步地，本专利技术提供的废火花塞资源化方法，还包括洗涤步骤中(4)中得到的浸出渣获得铱粉；将步骤(1)中的无电极火花塞经破碎、筛分、磁选得到废钢和陶瓷粉。
[0030]本专利技术的有益效果是：
[0031]1)本专利技术提供的废火花塞资源化方法，首先将废旧火花塞进行拆解，分离出的中央电极和侧电极协同冶炼将除Ir以外的金属(Cu，Fe，Ni等)转变成相应的盐，经酸浸后得到铱，随后将浸出液依次利用肟类萃取剂萃取提取铜、磷酸盐沉淀提取铁、中性磷类萃取剂萃
取提取铂、酸性磷酸类萃取剂萃取提取镍，实现了对废弃线路板中铜、铁、镍回收的同时，对失效三元催化剂中的贵金属铂、铱进行了富集。本专利技术不仅适用于含贵金属火花塞的回收，也适用于常规铜镍电极火花塞的回收。
[0032]2)本专利技术提供的方法在回收过程中产生酸碱废液少，对火花塞的资源化程度高，回收再造的原料材料纯度、附加值等均较高。
附图说明
[0033]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种废火花塞资源化方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)拆解废旧火花塞，得到中央电极和侧电极、无电极火花塞；(2)对所述中央电极和侧电极依次进行超声清洗和破碎处理，得到电极粉；(3)向所述电极粉中加入无机盐和氧化剂进行焙烧处理；(4)使用浸提液浸提所述焙烧处理后的电极粉，得到浸出液和浸出渣；(5)利用肟类萃取剂萃取所述浸出液得到载铜有机相和一次萃余液，然后反萃取所述载铜有机相，获得铜浓缩液；(6)利用磷酸盐沉淀所述一次萃余液，得磷酸铁沉淀和上清液；(7)利用中性磷类萃取剂萃取所述上清液，得到载铂有机相和二次萃余液，然后反萃取所述载铂有机相，获得铂浓缩液；(8)利用酸性磷酸类萃取剂萃取所述二次萃余液，得到载镍有机相，然后反萃取所述载镍有机相，获得镍浓缩液。2.根据权利要求1所述的一种废火花塞资源化方法，其特征在于，步骤(2)中所述超声清洗的洗涤液包含有机溶剂；所述破碎处理得到的电极粉粒度低于75μm。3.根据权利要求1所述的一种废火花塞资源化方法，其特征在于，步骤(3)中所述无机盐包括氯化钠、氯化铵、氯化钙、硫酸铵、硫酸钾、硫酸氢钾、硝酸铵、硝酸钙、硝酸钠中的一种或多种，所述无机盐的用量为电极粉质量的1～25倍；所述氧化剂包括次氯酸钠、过碳酸钠、过硼酸钠、过硼酸钾中的一种或多种；氧化剂的用量为电极粉质量的0.5～10倍。4.根据权利要求1所述的一种废火花塞资源化方法，其特征在于，步骤(4)中所述浸提液为盐酸，浓度为0～3mol/L；所述浸提的液固比为3:1～30:1，浸提温度为20～100℃...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭苗苗，秦玉飞，张鹤鹏，常永青，谢天鉴，李媛媛，
申请(专利权)人：江西格林循环产业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：