【技术实现步骤摘要】
本申请涉及冶金工程，尤其涉及一种基于现有常压酸浸湿法锌冶炼工艺的废旧碱性干电池分离回收有价金属材料的方法。
技术介绍
1、碱性干电池是现代电子产品的重要电源。它们使用碱性电解质(通常是氢氧化钾)透过化学反应产生电力，碱性干电池具有高能量密度和长保质期，为从家用电子产品到工业设备的各种应用提供可靠的电力。在可支配收入增加和生活方式不断变化的推动下，电动玩具、家用电器、智能家居、家用医疗设备、户外电子设备等消费性电子产品的需求不断增长，同时随着消费者优先考虑便利性和行动性，对碱性干电池为便携式设备和小工具供电的需求不断增加。
2、碱性干电池含有氢氧化钾和锌、铜、铁、锰等金属，从碱性干电池的结构和碱性干电池的化学反应方程式：
3、zn+2mno2+2h2o＝2mno(oh)+zn(oh)2
4、可以看出，碱性干电池的成分主要包括锰粉、锌粉、碳棒、钢壳、铜针、离子膜和氢氧化钾。通过化学放电反应后，废弃碱性干电池中主要包含钢壳、mno(oh)、zn(oh)2、koh、c粉、未反应完全的zn糊、mno2、cu针、被污染的cu(oh)2、部分k单质、污染的离子膜和塑料包装材料。
5、由于以上物质混合存在，因而不当的处理会造成环境风险，同时也对有限的金属资源造成浪费。
6、现有技术中对于废旧碱性干电池进行分离回收的缺点在于，不能充分地对其中的有价金属材料进行充分回收，钾、锰与锌分离不彻底，且分离回收过程中往往会产生一些新的三废(废水、废气、废渣)，还需要进一步进行处理，不便于工业化应用
技术实现思路
1、为解决或部分解决相关技术中存在的问题，本申请提供了一种基于现有常压酸浸湿法锌冶炼工艺的废旧碱性干电池分离回收有价金属材料方法，在利用现有锌冶炼工艺生产线的基础上，减少甚至不带入新的“三废”(废水、废气、废渣)，并将铜、铁、锌等有价金属单独充分回收，钾、锰与锌分离彻底，是一种可循环利用综合回收方法，便于工业化应用。
2、本申请中的一种基于现有常压酸浸湿法锌冶炼工艺的废旧碱性干电池分离回收有价金属材料的方法，包括以下步骤：
3、s1、将废旧碱性干电池进行拆解破碎处理，得到混合物；
4、通过破碎一方面是将电池拆解；另一方面是将电池钢壳、铜钉和离子膜绞碎变成铁屑、铜屑和碎离子膜，便于后续回收；
5、s2、将破碎后所得混合物进行干燥；通过60-80℃的干燥，蒸发混合物中的水分，利于混合物后续的筛分；
6、s3、将干燥后的混合物过80目矿用直线振动筛进行筛分处理，此处主要把干电池外壳和铜钉破碎后较大金属屑与电池阳极、阴极及碱性电解质等糊状、粉状金属干燥物分离，得到一次混合粉末和混合金属屑；
7、s4、对混合金属屑进行磁选，通过磁选将铁屑与铜屑和碎离子膜混合物分离，分离后得到铜屑混合物和铁屑两种产品；铁屑可直接外销；
8、s5、将铜屑混合物进行一次水洗，铜屑混合物加入工业用水搅拌，清洗铜屑表面附着的mno(oh)、锌糊等污染物，得到一次水洗混合液；
9、s6、一次水洗混合液静置沉降，将浮在一次水洗混合液表面的碎离子膜捞出干燥后作为燃料使用，捞出碎离子膜以后，对一次水洗混合液进行固液分离，得到铜屑沉淀物和工业废水；
10、s7、铜屑沉淀物干燥后可直接外销；
11、s8、对步骤s3中得到的一次混合粉末进行二次水洗，得到二次水洗后液；通过水洗，利用koh易溶于水的原理，将koh溶于水变成koh溶液；同时利用mno(oh)、zn(oh)2、c粉、zn粉、mno2不溶于水的原理将koh分离；此处可通过水量控制溶液ph值小于8，防止搅拌桶及管道的腐蚀；
12、为了充分利用水资源，s8中进行搅拌水洗时，利用s6中得到的工业废水。
13、s9、将二次水洗后溶液过滤，过滤后得到koh水溶液和含mno(oh)、zn(oh)2、c粉、zn和mno2的混合物，混合物称为二次混合粉末；
14、s10、将二次混合粉末进行灼烧，灼烧后“二次混合粉末”中c粉变成co2气体与混合物分离，mno(oh)变成mno2，zn(oh)2可分解成zno。灼烧后得到含mno2和zno的混合固体和co2气体；
15、s11、将步骤s10中得到的co2气体通入步骤s9中得到的koh水溶液中进行中和反应，得到含k2co3和khco3的水溶液；
16、s12、将含k2co3和khco3的水溶液进行蒸馏，蒸馏脱水后成为中性的k2co3和khco3混合物，作为制作koh的原料外销；
17、s13、步骤s10中得到的含mno2和zno的混合固体返回现有常压酸浸湿法锌冶炼工艺，进行酸性浸出，得到znso4溶液；
18、s14、znso4溶液净化；
19、s15、锌电积得到锌片；
20、s16、锌电积得到的阴极锌片经过熔铸成为锌锭外销。
21、与现有技术相比较，本申请的有益效果是：
22、(1)通过以上16道步骤实现碱性干电池中全部有价元素fe、zn、cu、mn、k、c的分离回收，同时没有带入新的污染元素，过程中产生的二氧化碳气体成为制作钾盐的添加剂综合回收，废水全部综合利用。
23、(2)回收过程中涉及到的s13-s16步骤，均可利用湿法锌冶炼现有流程工艺，不需要增加新的设备厂房投资，因而有利于节约成本，便于工业化利用。
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1.一种基于现有常压酸浸湿法锌冶炼工艺的废旧碱性干电池分离回收有价金属材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1中所述的一种基于现有常压酸浸湿法锌冶炼工艺的废旧碱性干电池分离回收有价金属材料的方法，其特征在于，所述S2中干燥温度为60-80℃。
3.根据权利要求1中所述的一种基于现有常压酸浸湿法锌冶炼工艺的废旧碱性干电池分离回收有价金属材料的方法，其特征在于，所述S10中的灼烧温度为500-1000℃。
4.根据权利要求1中所述的一种基于现有常压酸浸湿法锌冶炼工艺的废旧碱性干电池分离回收有价金属材料的方法，其特征在于，所述S8中进行搅拌水洗时，利用S6中得到的工业废水。
【技术特征摘要】
1.一种基于现有常压酸浸湿法锌冶炼工艺的废旧碱性干电池分离回收有价金属材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1中所述的一种基于现有常压酸浸湿法锌冶炼工艺的废旧碱性干电池分离回收有价金属材料的方法，其特征在于，所述s2中干燥温度为60-80℃。
3.根据权利要求1中所述的一...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴仕艳，金炳界，杨美彦，罗进，戴兴征，张候文，符世继，李衍林，郑彦超，黄灏，
申请(专利权)人：云南驰宏锌锗股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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