废旧电池中锌锰的回收利用方法

摘要

本发明涉及废旧电池中锌锰的回收利用方法，包括如下步骤：首先将废旧电池机械破碎，然后人工分拣出电解质，再将其溶于水，得到含有锌离子和锰离子的溶液，然后将溶液抽滤并分别收集第一滤渣和第一滤液；向第一滤液中滴加含硫离子的溶液，同时搅拌反应10min～15min，再将其过滤，得到第二沉淀和第二滤液；将第二沉淀干燥，得到ZnS；用蒸馏水清洗第一滤渣，然后将第一滤渣干燥，然后将其研磨成粉状，再加热至440℃～460℃并保温25min～35min，得到MnO2。本发明的废旧电池中锌锰的回收利用方法，成本耗费小，操作简单，节约资源，使能源得到重复利用。

权利要求

1.一种废旧电池中锌锰的回收利用方法，其特征在于，包括如下步骤：S101：首先将废旧电池机械破碎，然后人工分拣出所述废旧电池中的电解质，再将所述电解质溶于水，得到含有锌离子和锰离子的溶液，然后将所述溶液抽滤并分别收集第一滤渣和第一滤液；

S102：向所述第一滤液中滴加含硫离子的溶液，同时搅拌反应10min～15min后静置

20min～30min，再将其过滤，得到第二沉淀和第二滤液；其中，所述含硫离子的溶液至少包括硫化钠和硫化钾中的一种；所述含硫离子的溶液中，硫离子的浓度为100μg/L～300μg/L；

将所述第二滤液通过植物修复达到排放标准后排放；

S103：将所述第二沉淀加热至100℃～110℃并保温1h～2h，得到ZnS；

S104：用蒸馏水清洗所述第一滤渣5次～6次，然后将所述第一滤渣加热至100℃～110℃并保温1h～2h，然后将其研磨成粉状，再加热至440℃～460℃并保温25min～35min，且每隔8min～10min搅拌一次，得到MnO2。

说明书

废旧电池中锌锰的回收利用方法

技术领域

[0001] 本发明属于固废处理技术领域，具体涉及一种废旧电池中锌锰的回收利用方法。

背景技术

[0002] 废旧干电池一直是人们重点关注的固体废弃物。随着技术的发展，含汞电池虽然逐渐被无汞电池所替代，但废旧电池的危害并没有随之褪去。目前使用的无汞电池中虽然没有汞，但仍然还含有其他对生物体和环境有害的轻金属Zn2+，如果我们不将其回收处理，随意丢弃，锌皮会在环境中继续被氧化为Zn2+它将会长期残留在土壤、水体中，对环境造成严重的污染。还会通过食物链进入到人体内，给人的身体健康造成危害。因此，重视对废旧一次性干电池的回收利用方法会成为当今和未来的趋势。一直以来从废旧干电池中回收锌的方法有干法和湿法两大类。一种是将干电池破碎，筛分后将电池的内容物放入回转炉中焙烧，然后将焙烧的渣冷却到常温以后利用磁选法轻易分出金属和非金属。但是虽然该方法简便易于操作，但采用磁选方法得到的锌纯度不高。

[0003] 另一种方法是利用将废旧干电池中的金属采用多次用酸溶解的方法溶解其中的金属，溶解过滤后将溶液净化处理采用电积生产锌和二氧化锰。但是该方法的不足之处在于得到的金属纯度低，工艺流程长而且比较复杂，成本高不宜应用到实际生产中去并且会产生二次污染。另一种公认的废旧电池的处理方法是湿法处理，但是该工艺操作难度大，工艺流程长。

发明内容

[0004] 本发明的一个目的在于提出一种废旧电池中锌锰的回收利用方法。

[0005] 本发明的废旧电池中锌锰的回收利用方法，包括如下步骤：S101：首先将废旧电池机械破碎，然后人工分拣出所述废旧电池中的电解质，再将所述电解质溶于水，得到含有锌离子和锰离子的溶液，然后将所述溶液抽滤并分别收集第一滤渣和第一滤液；S102：向所述第一滤液中滴加含硫离子的溶液，同时搅拌反应10min～15min，再将其过滤，得到第二沉淀和第二滤液；S103：将所述第二沉淀加热至100℃～110℃并保温1h～2h，得到ZnS；S104：用蒸馏水清洗所述第一滤渣，然后将所述第一滤渣加热至100℃～110℃并保温1h～2h，然后将其研磨成粉状，再加热至440℃～460℃并保温25min～35min，得到MnO2。

[0006] 本发明的废旧电池中锌锰的回收利用方法，成本耗费小，操作简单，将电池中黑粉倒入水溶液中使之可容易溶水的Zn2+进入水溶液中，加入一定浓度的使硫化钠溶液使Zn2+-25转化成ZnS。利用ZnS的ksp(2.93×10 )较小，在水中溶解度小，使锌离子变成沉淀沉积。将过滤到的滤渣用水多次冲洗后灼烧得到MnO2可达到收集废旧电池中锌锰的目的，节约资源、使能源得到重复利用。

[0007] 另外，根据本发明上述实施例的废旧电池中锌锰的回收利用方法，还可以具有如下附加的技术特征：

[0008] 进一步地，在所述步骤S102中，所述含硫离子的溶液中，硫离子的浓度为100μg/L～300μg/L。

[0009] 进一步地，所述含硫离子的溶液至少包括硫化钠和硫化钾中的一种。

[0010] 进一步地，在所述步骤S102后还包括步骤：将所述第二滤液通过植物修复达到排放标准后排放。

[0011] 进一步地，在所述步骤S104中，在将粉状的所述第一滤渣加热至440℃～460℃并保温25min～35min时，每隔8min～10min搅拌一次。

[0012] 进一步地，在所述步骤S104中，在用蒸馏水清洗所述第一滤渣时，清洗5次～6次。

[0013] 进一步地，在所述步骤S102中，在搅拌反应10min～15min后，先静置20min～30min，再将其过滤。

[0014] 本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

具体实施方式

[0015] 下面详细描述本发明的实施例，所述实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

[0016] 实施例1

[0017] 实施例1提出了一种废旧电池中锌锰的回收利用方法，包括如下步骤：

[0018] (1)首先将废旧电池机械破碎，然后人工分拣出所述废旧电池中的电解质，再将所述电解质溶于水，得到含有锌离子和锰离子的溶液，然后将所述溶液抽滤并分别收集第一滤渣和第一滤液。

[0019] (2)向所述第一滤液中滴加浓度为100μg/L的硫化钠溶液，同时搅拌反应15min，静置20min，再将其过滤，得到第二沉淀和第二滤液。

[0020] (3)将所述第二沉淀加热至110℃并保温1h，得到ZnS。

[0021] (4)用蒸馏水清洗所述第一滤渣6次，然后将所述第一滤渣加热至100℃并保温2h，然后将其研磨成粉状，再加热至440℃并保温35min，每隔8min搅拌一次，得到MnO2。

[0022] 实施例2

[0023] 实施例2提出了一种废旧电池中锌锰的回收利用方法，包括如下步骤：

[0024] (1)首先将废旧电池机械破碎，然后人工分拣出所述废旧电池中的电解质，再将所述电解质溶于水，得到含有锌离子和锰离子的溶液，然后将所述溶液抽滤并分别收集第一滤渣和第一滤液。

[0025] (2)向所述第一滤液中滴加浓度为300μg/L的硫化钠溶液，同时搅拌反应10min，静置30min，再将其过滤，得到第二沉淀和第二滤液。

[0026] (3)将所述第二沉淀加热至100℃并保温2h，得到ZnS。

[0027] (4)用蒸馏水清洗所述第一滤渣5次，然后将所述第一滤渣加热至110℃并保温1h，然后将其研磨成粉状，再加热至460℃并保温25min，每隔10min搅拌一次，得到MnO2。

[0028] 实施例3

[0029] 实施例3提出了一种废旧电池中锌锰的回收利用方法，包括如下步骤：

[0030] (1)首先将废旧电池机械破碎，然后人工分拣出所述废旧电池中的电解质，再将所述电解质溶于水，得到含有锌离子和锰离子的溶液，然后将所述溶液抽滤并分别收集第一滤渣和第一滤液。

[0031] (2)向所述第一滤液中滴加浓度为200μg/L的硫化钾溶液，同时搅拌反应12min，静置25min，再将其过滤，得到第二沉淀和第二滤液，将所述第二滤液通过植物修复达到排放标准后排放。

[0032] (3)将所述第二沉淀加热至105℃并保温1.5h，得到ZnS。

[0033] (4)用蒸馏水清洗所述第一滤渣5次，然后将所述第一滤渣加热至105℃并保温1.5h，然后将其研磨成粉状，再加热至450℃并保温30min，每隔9min搅拌一次，得到MnO2。

[0034] 本发明的废旧电池中锌锰的回收利用方法，成本耗费小，操作简单，将电池中黑粉倒入水溶液中使之可容易溶水的Zn2+进入水溶液中，加入一定浓度的使硫化钠溶液使Zn2+转化成ZnS。利用ZnS的ksp(2.93×10-25)较小，在水中溶解度小，使锌离子变成沉淀沉积。将过滤到的滤渣用水多次冲洗后灼烧得到MnO2可达到收集废旧电池中锌锰的目的，节约资源，能源可以得到重复利用。

[0035] 在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

[0036] 尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。