用废电池制备电池材料及回收镍的方法，其特征包括以下步骤：将废碱性锌锰电池、废氢镍电池和废镉镍电池拆解，获得相应电池的正极材料并清洗，在３００ｏＣ－３５０ｏＣ下焙烧废碱性锌锰电池正极粉状物０．５～３小时后用硫酸溶液溶解，然后向溶液中加入清洗后的废氢镍电池和废镉镍电池的正极片，反应结束后将溶液过滤，滤渣经清洗、烘干、磁选分离后获得二氧化锰和泡沫镍，滤液与氢氧化钾溶液经共沉淀获得氢氧化镍电池材料。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用不同类型废电池制备电池材料并回收镍的方法。
技术介绍
废电池的资源化利用已进行了较广泛的研究，如席国喜等在《人工晶体 学报》Vo l.35 Νο.2, 2006, 373 377中报道了采用硫酸溶解废碱性锌锰电池，经共沉淀和煅 烧处理制备出锰锌铁氧体。张铃松等在《环境工程》Vol.26 Νο.4, 2008, 21 23中报道了 采用体积比为1:3的硝酸和盐酸组成的混酸溶解废碳性电池使锰、锌、铁、镍、汞等元素 溶入溶液中。Zhang Pingwei 等在 Journal of Power Sources, Vol.77 No.2, 1999, 116 121 中 报道将废氢镍电池中的负极片用浓盐酸浸出_萃取分离稀土 _萃取分离镍钴_制备草酸镍 的方法回收有价金属。孔祥华等在《电池》Vol.31 No.2, 2001, 97 99中报道采用氨水浸 出处理废镉镍电池，分离回收其中的Ni、Cd。中国专利200510017322.8报道了用硝酸 溶解废碱性锌锰电池，然后经水热反应等工序制备锰锌铁氧体磁性材料的方法。中国专 利200510036193.7报道了用碱浸出废碱性锌锰电池，分离锌锰，电解回收锌锰的工艺。 中国专利200810026004.1报道了用高温蒸馏方法回收废镉镍电池中的镉，余料用硫酸和 双氧水浸出再除铁，然后P507萃取分离镍和钴-水合胼还原制备镍粉的方法。中国专利 200910059694.5报道了用硝酸浸出废镍氢电池中的正极材料回收有价金属的方法。中国 专利200710032291.2报道了一种从废旧锂离子电池中直接回收、生产电积钴的方法。已经报道的对废电池的回收利用都是围绕具体的一种类型电池展开的，而不同 类型废电池，如废普通锌锰电池、废碱性锌锰电池、废氢镍电池、废镉镍电池、废锂离 子电池、废铅酸电池等，之间的相互利用以及针对几种不同类型废电池一起进行综合资 源化利用的研究没有报道。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用废碱性锌锰电池、废氢镍电池和废镉镍电池为原料 制备二氧化锰和氢氧化镍电池材料并回收基体材料金属镍的方法。该方法回收制备的产 品附加值高、生产成本低、废电池资源利用率高、回收过程不产生二次污染、对设备要 求低。本专利技术是，其步骤为 (1)废电池的拆解将收集来的废碱性锌锰电池、废氢镍电池和废镉镍电池分别进行拆解，获得相应电 池的正极材料、负极材料、隔膜和电池外壳、极耳，把废碱性锌锰电池的正极块状物压 碎成粉末状，把废氢镍电池和废镉镍电池的正极片剪碎成小片，然后用水将获得的废碱 性锌锰电池、废氢镍电池和废镉镍电池的正极粉状物、片状物清洗3 5遍后过滤，将过 滤后的清洗液混合并用固体氢氧化钾将其配置成浓度为l.Omol/Ι 3.0mol/L的KOH溶液， 经过清洗后的废氢镍电池和废镉镍电池的正极片状物按任意比例混在一起；(2)酸溶解及制备二氧化锰将(1)中得到的经过清洗后的废碱性锌锰电池的正极粉状物在300 °C 350°C温度下 焙烧0.5 3小时，然后将其在温度为20°C 90°C、搅拌速率为200r/min-400r/min、固液 比g/ml为1:50 300的条件下加入到0.5 3.0mol/l的硫酸溶液中溶解0.5 2小时，随后按 5mg/min 500mg/min的速率往该溶液中不间断地加入(1)中获得的经过清洗后的废氢 镍电池和废镉镍电池正极碎片，同时用l.Omol/ 5.0mol/l的硫酸溶液控制溶液的pH值在 0-2的范围内，当检测到溶液中Mn2+浓度低于lmg/1时，停止往溶液中加入正极碎片， 继续搅拌溶液并继续用l.Omol/Ι 5.0mol/l的硫酸溶液控制溶液的pH值在O 2的范围内至 0.5 1小时，然后停止，将溶液过滤，获得滤渣和滤液；(3)磁选分离将(2)获得的滤渣在100°C 150°C烘干1 3小时，然后采用磁选分离，获得二氧化 锰电池材料和基体材料泡沫镍；(4)共沉淀制备氢氧化镍将(2)中获得的滤液与(1)中获得的浓度为l.Omol/Ι 3.0mol/L的KOH溶液并流 方式加入到反应器中，用氢氧化钾控制反应的pH值为10 12，反应温度50°C 90°C，搅 拌速度300r/min-500r/min，料液加完后继续搅拌1 2小时，陈化2 10小时，洗涤、过 滤，在110°C 150°C烘干2 10小时，获得粉末状氢氧化镍电池材料。本专利技术与现有技术比较具有产品附加值高、生产成本低、废电池资源利用率 高、回收过程不产生二次污染、对设备要求低的优点。具体实施例方式实施例1 取经过清洗后的废碱性锌锰电池的正极粉状物Ig在马弗炉中于350°c温度下焙烧1.5 小时，然后在温度为90°C、搅拌速率300r/min、固液比g/ml为1:150的条件下加入到 1.2mol/l的硫酸溶液中溶解1小时，随后按50mg/min的速率往该溶液中不间断地加入经 过清洗后的废氢镍电池正极碎片，同时用1.5mol/l的硫酸溶液控制溶液的pH值在O 1的 范围，当检测到溶液中Mn2+浓度低于lmg/1时，停止往溶液中加入正极碎片，继续搅拌 溶液并用1.5mol/l的硫酸溶液控制溶液的pH值在O 1的范围至1小时后停止，将溶液过 滤，获得的滤渣在100°C_150°C烘干1.5小时，采用磁选分离分别获得二氧化锰电池材料 和泡沫镍。获得的滤液与2.0mol/l的KOH溶液并流方式加入到反应器中，用氢氧化钾控 制反应的pH值为10 12，反应温度90°C，搅拌速度300r/min，料液加完后继续搅拌1小 时，陈化2小时，经洗涤和过滤，在120°C烘干2小时，获得氢氧化镍粉末电池材料。实施例2 取经过清洗后的废碱性锌锰电池的正极粉状物Ig在马弗炉中于350°C温度下焙烧1.5 小时，然后在温度为90°C、搅拌速率300r/min、固液比g/ml为1:150的条件下加入到 1.2mol/l的硫酸溶液中溶解1小时，随后按50mg/min的速率往该溶液中不间断地加入经 过清洗后的废镉镍电池正极碎片，同时用1.5mol/l的硫酸溶液控制溶液的pH值在O 1的 范围，当检测到溶液中Mn2+浓度低于lmg/1时，停止往溶液中加入正极碎片，继续搅拌 溶液并用1.5mol/l的硫酸溶液控制溶液的pH值在O 1的范围至1小时后停止，将溶液过滤，获得的滤渣在100°C 150°C烘干1.5小时，采用磁选分离分别获得二氧化锰电池材料 和泡沫镍。获得的滤液与2.0mol/l的KOH溶液并流方式加入到反应器中，用氢氧化钾控 制反应的pH值为10 12，反应温度90°C，搅拌速度300r/min，料液加完后继续搅拌1小 时，陈化2小时，经洗涤和过滤，在120°C烘干2小时，获得氢氧化镍粉末电池材料。实施例3 取经过清洗后的废碱性锌锰电池的正极粉状物Ig在马弗炉中于350°C温度下焙烧1.5 小时，然后在温度为90°C、搅拌速率300r/min、固液比g/ml为1:150的条件下加入到 1.2mol/l的硫酸溶液中溶解1小时，随后按50mg/min的速率往该溶液中不间断地加入经 过清洗后的按质量比1:1混合的废氢镍电池和废镉镍电池的正极碎片，同时用1.5mol/l的 硫酸溶液控制本文档来自技高网...
【技术保护点】
用废电池制备电池材料及回收镍的方法，其步骤为：（１）废电池的拆解将收集来的废碱性锌锰电池、废氢镍电池和废镉镍电池分别进行拆解，获得相应电池的正极材料、负极材料、隔膜和电池外壳、极耳，把废碱性锌锰电池的正极块状物压碎成粉末状，把废氢镍电池和废镉镍电池的正极片剪碎成小片，然后用水将获得的废碱性锌锰电池、废氢镍电池和废镉镍电池的正极粉状物、片状物清洗３～５遍后过滤，将过滤后的清洗液混合并用固体氢氧化钾将其配置成浓度为１．０ｍｏｌ／ｌ～３．０ｍｏｌ／Ｌ的ＫＯＨ溶液，经过清洗后的废氢镍电池和废镉镍电池的正极片状物按任意比例混在一起；酸溶解及制备二氧化锰将（１）中得到的经过清洗后的废碱性锌锰电池的正极粉状物在３００ ｏＣ～３５０ｏＣ温度下焙烧０．５～３小时，然后将其在温度为２０ｏＣ～９０ｏＣ、搅拌速率为２００ｒ／ｍｉｎ－４００ｒ／ｍｉｎ、固液比ｇ／ｍｌ为１：５０～３００的条件下加入到０．５－３．０ｍｏｌ／ｌ的硫酸溶液中溶解０．５～２小时，随后按５ｍｇ／ｍｉｎ～５００ｍｇ／ｍｉｎ的速率往该溶液中不间断地加入步骤（１）中获得的经过清洗后的废氢镍电池和废镉镍电池正极碎片，同时用１．０ｍｏｌ／～５．０ｍｏｌ／ｌ的硫酸溶液控制溶液的ｐＨ值在０～２的范围内，当检测到溶液中Ｍｎ↑［２＋］浓度低于１ｍｇ／ｌ时，停止往溶液中加入正极碎片，继续搅拌溶液并继续用１．０ｍｏｌ／ｌ～５．０ｍｏｌ／ｌ的硫酸溶液控制溶液的ｐＨ值在０～２的范围内至０．５～１小时，然后停止，将溶液过滤，获得滤渣和滤液；磁选分离将步骤（２）获得的滤渣在１００ ｏＣ～１５０ｏＣ烘干１～３小时，然后采用磁选分离，获得二氧化锰电池材料和基体材料泡沫镍；共沉淀制备氢氧化镍将（２）中获得的滤液与（１）中获得的浓度为１．０ｍｏｌ／ｌ～３．０ｍｏｌ／Ｌ的ＫＯＨ溶液并流方式加入到反应器中，用氢氧化钾控制反应的ｐＨ值为１０～１２，反应温度５０℃～９０℃，搅拌速度３００ｒ／ｍｉｎ－５００ｒ／ｍｉｎ，料液加完后继续搅拌１－２小时，陈化２～１０小时，洗涤、过滤，在１１０℃～１５０℃烘干２～１０小时，获得粉末状氢氧化镍电池材料。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王大辉，
申请(专利权)人：兰州理工大学，
类型：发明
国别省市：62
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