專利名稱：：一種從廢舊無汞堿性鋅錳電池中回收銦的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及廢舊電池回收技術(shù)，特別涉及一種從廢舊無汞堿性鋅錳電池中回收銦的方法。
背景技術(shù)：
：我國是鋅錳電池的生產(chǎn)和消費大國。從2005年1月1日起，國內(nèi)生產(chǎn)的堿性鋅錳電池已經(jīng)達到完全無汞化，堿性鋅錳電池的生產(chǎn)和消費占據(jù)一次電池的主導(dǎo)地位。堿性鋅錳電池?zé)o汞化的主要措施是使用合適的代汞添加劑。代汞添加劑通常包括無機型(如銦，鎵，鉈，鋁等金屬元素或化合物)和有機型(如聯(lián)苯類，醇胺類，酰胺類等化合物)共用，以達到汞在電池中的作用效果。文獻和生產(chǎn)實踐中使用的代汞添加劑組合很多，但是，無論是那種組合，銦是必不可少的組分。加入到堿性鋅錳電池負極的銦一般有In、ln203和In(OH)3三種形式。由于銦的電極電位比鋅大，所以加入到鋅粉中的銦大部分以In的形式存在。因為負極鋅的利用率達不到100Q^，因此，銦在廢舊堿性鋅錳電池中的存在狀態(tài)大部分仍然以In的形式存在。銦在廢舊堿性鋅錳電池中的含量雖然很小，但是它在地殼中的豐度較小，是一種稀貴金屬。因此，把廢舊堿性鋅錳電池中的銦提取出來并加以利用，不僅可以減小其對環(huán)境水體和土壤的危害，也能取得較好的經(jīng)濟效益，對社會的可持續(xù)發(fā)展具有重大的意義。對廢舊堿性鋅錳電池的回收利用己有廣泛的研究。專利申請?zhí)枮?00510036193.7的"廢舊堿性鋅錳電池的回收利用方法"公開了一種廢舊堿性鋅錳電池的回收利用方法，包括分離提取廢舊堿性鋅錳電池正負極物質(zhì)、室溫堿液浸取、分離鋅酸鹽、電解制鋅、制備錳酸鉀和電解制取高錳酸鉀等步驟，但該方法主要是回收鋅和錳，并未提及金屬銦和石墨的提取。專利申請?zhí)枮?00510120906.8的"從廢舊堿性鋅錳電池中提取金屬銦和石墨的方法"公開了一種從廢舊堿性鋅錳電池中提取金屬銦和石墨的方法，該方法根據(jù)銦在堿性溶液中不溶解，111203在堿性溶液中難溶解，In(OH)3在一定堿度的堿性溶液中難溶解的性質(zhì)來提取銦。但該法在處理過程中，由于存在較多的氧化劑(未作用完的正極物質(zhì)Mn02)，銦可能會轉(zhuǎn)變?yōu)镮n(OH)3，由于In(OH)3在堿性溶液中溶解的復(fù)雜性，容易造成銦的丟失，因此，該法存在回收率不高和不穩(wěn)定的缺點。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點，提供一種工藝簡單、成本低、回收率高且穩(wěn)定的從廢舊無汞堿性鋅錳電池中回收銦的方法。本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)一種從廢舊無汞堿性鋅錳電池中回收銦的方法，包括下述步驟分離提取廢舊無汞堿性鋅錳電池的負極物質(zhì)，用酸溶解(溶液pH值小于l)，加入還原劑置換出海綿銦，過濾，海綿銦經(jīng)熔煉得到銦錠，濾液用于電解制鋅；或者在用酸溶解后用堿液調(diào)溶液的pH值為4.55.0，銦會成為In(OH)3沉淀，過濾，濾液用于電解制鋅，沉淀用酸溶解后調(diào)整為電解液，電解得到純銦。所述負極物質(zhì)、酸、水按下述重量百分比配制而成負極物質(zhì)820%酸1025%水5582%。所述酸可采用無機酸，如硫酸、鹽酸、氟硼酸等。溶液pH值要控制小于l。所述還原劑與溶解前負極物質(zhì)的比例按重量百分比計如下負極物質(zhì)4060%還原劑4060%所述還原劑可采用活潑金屬，如鋅、鋁、鎂等。所述海綿銦熔煉條件為海綿銦與堿的比例按重量百分比計如下-海綿銦4050%堿5060%所述堿可用氫氧化鈉、氫氧化鉀等。所述熔煉溫度為400500°C。所述用于調(diào)pH值的堿液由下述物質(zhì)按重量百分比計如下堿5腦水9095%。所述堿可用氫氧化鈉、氫氧化鉀等。所述沉淀用酸溶解，其酸、水按下述重量百分比配制而成酸530%水7095%。所述酸可采用無機酸，如硫酸、鹽酸、氟硼酸等。所述電解液由下述物質(zhì)按重量百分比計如下銦離子0.110%鈉鹽或鉀鹽115%水84.989%所述電解的條件為電解液的pH值為l3;溫度為203(TC，陰極電流密度為10500A/m2，所述陽極為不溶性陽極，可為石墨、金屬鈦等；所述陰極為金屬銦片、純鋁片、鈦片等。所述電解后的溶液可返回到前一步驟中循環(huán)使用。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點和效果本發(fā)明根據(jù)銦在廢舊堿性鋅錳電池中的存在狀態(tài)及廢舊無汞堿性鋅錳電池的實際回收過程對銦進行回收，操作工藝簡單，容易實施；銦的回收率高且穩(wěn)定，回收過程中添加的化學(xué)物質(zhì)少，幾乎不產(chǎn)生二次污染；用還原劑提取的金屬銦含銦95%99%，用電解法提取的金屬銦純度高，含銦大于99.9%，從而實現(xiàn)廢舊堿錳電池負極材料的循環(huán)再生；提取物所創(chuàng)造的價值遠大于回收和生產(chǎn)成本，因而具有較好的經(jīng)濟效益及環(huán)保價值。具體實施例方式下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步詳細的描述，但本發(fā)明的實施方式不限于此。實施例本發(fā)明從廢舊無汞堿性鋅錳電池中回收銦的方法包括下述步驟分離提取廢舊無汞堿性鋅錳電池的負極物質(zhì)，具體可采用現(xiàn)有方法制取，如采用專利申請?zhí)枮?00620059353.X的"廢舊堿性鋅錳電池的回收處理裝置"，把廢舊無汞堿錳電池剖開，通過篩選可以分離出正負極，取出負極，脫掉黃銅釘、塑料蓋及隔膜，就得到負極物質(zhì)。得到上述負極物質(zhì)后，然后實施下述步驟-<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>步驟實施例4實施例5實施例6(1)室溫下將負極物質(zhì)室溫下將負極物質(zhì)室溫下將負極物質(zhì)酸溶用硫酸浸泡，攪拌使其溶用氟硼酸浸泡，攪拌使其用鹽酸浸泡，攪拌使其溶解。負極物質(zhì)、硫酸、水溶解。負極物質(zhì)、氟硼酸、解。負極物質(zhì)、鹽酸、水按下述重量百分比配制水按下述重量百分比配按下述重量百分比配制而成制而成而成負極物質(zhì)8%負極物質(zhì)14%負極物質(zhì)20%硫酸10%氟硼酸18%鹽酸25%水82%水68%水55%溶液pH值要控制小溶液pH值要控制小溶液pH值要控制小于l。于l。于l。(2)將步驟1所得溶液將步驟1所得溶液將步驟1所得溶液沉淀用氫氧化鈉溶液調(diào)其pH用氫氧化鈉溶液調(diào)其pH用氫氧化鉀溶液調(diào)其pH值為4.5，使溶解的銦成值為5.0，使溶解的銦成值為4.8，使溶解的銦成為In(OH)3沉淀。用為In(OH)3沉淀。用為In(OH)3沉淀。用于調(diào)pH值的氫氧化鈉溶于調(diào)pH值的氫氧化鈉溶于調(diào)pH值的氫氧化鉀溶液由下述物質(zhì)按重量百液由下述物質(zhì)按重量百液由下述物質(zhì)按重量百分比計如下分比計如下分比計如下氫氧化鈉5%氫氧化鈉10%氫氧化鉀7.5%水95%。水90%。水92.5%。(3)將步驟2所得沉淀將步驟2所得沉淀將步驟2所得沉淀沉淀溶取出，用硫酸溶解。硫酸、取出，用氟硼酸溶解。氟取出，用鹽酸溶解。鹽酸、解水按下述重量百分比配硼酸、水按下述重量百分水按下述重量百分比配制而成比配制而成制而成硫酸5%氟硼酸18%鹽酸30%水95%水82%水70%(4)將步驟3中的含銦將步驟3中的含銦將步驟1中的含銦電解提溶液調(diào)整為電解液，在陰溶液調(diào)整為電解液，在陰溶液調(diào)整為電解液，在陰取金屬極制得金屬銦。極制得金屬銦。極制得金屬銦。<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>。上述實施例為本發(fā)明較佳的實施方式，但本發(fā)明的實施方式并不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。權(quán)利要求1、一種從廢舊無汞堿性鋅錳電池中回收銦的方法，其特征在于包括下述步驟分離提取廢舊無汞堿性鋅錳電池的負極物質(zhì)，用酸溶解，加入還原劑置換出海綿銦，海綿銦經(jīng)熔煉得到銦錠，濾液用于電解制鋅；或者在用酸溶解后用堿液調(diào)溶液的pH值為4.5～5.0，銦會成為In(OH)3沉淀，過濾，濾液用于電解制鋅，沉淀用酸溶解后調(diào)整為電解液，電解得到純銦。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的從廢舊無汞堿性鋅錳電池中回收銦的方法，其特征在于用酸溶解負極物質(zhì)時，負極物質(zhì)、酸、水按下述重量百分比配制而成-負極物質(zhì)820%酸1025%水5582%。3、根據(jù)權(quán)利要求2所述的從廢舊無汞堿性鋅錳電池中回收銦的方法，其特征在于所述酸為無機酸，如硫酸、鹽酸、氟硼酸。4、根據(jù)權(quán)利要求l所述的從廢舊無汞堿性鋅錳電池中回收銦的方法，其特征在于所述還原劑與溶解前負極物質(zhì)的比例按重量百分比計如下負極物質(zhì)4060%還原劑4060%所述還原劑為鋅、鋁、鎂。5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的從廢舊無汞堿性鋅錳電池中回收銦的方法，其特征在于所述海綿銦熔煉條件為海綿銦與堿的比例按重量百分比計如下海綿銦4050%堿5060%所述堿為氫氧化鈉、氫氧化鉀。6、根據(jù)權(quán)利要求l所述的從廢舊無汞堿性鋅錳電池中回收銦的方法，其特征在于所述熔煉溫度為40050(TC。7、根據(jù)權(quán)利要求1所述的從廢舊無汞堿性鋅錳電池中回收銦的方法，其特征在于所述用于調(diào)pH值的堿液由下述物質(zhì)按重量百分比計如下堿510%水9095%所述堿為氫氧化鈉、氫氧化鉀。8、根據(jù)權(quán)利要求1所述的從廢舊無汞堿性鋅錳電池中回收銦的方法，其特征在于所述沉淀用酸溶解，其酸、水按下述重量百分比配制而成酸530%水7095%所述酸為無機酸。9、根據(jù)權(quán)利要求l所述的從廢舊無汞堿性鋅錳電池中回收銦的方法，其特征在于所述電解液由下述物質(zhì)按重量百分比計如下-銦離子0.110%鈉鹽或鉀鹽115%水84.989%。10、根據(jù)權(quán)利要求1所述的從廢舊無汞堿性鋅錳電池中回收銦的方法，其特征在于所述電解的條件為電解液的pH值為l3;溫度為2030'C，陰極電流密度為10500A/m2，所述陽極為不溶性陽極；所述陰極為金屬銦片、純鋁片或鈦片。全文摘要本發(fā)明公開了一種從廢舊無汞堿性鋅錳電池中回收銦的方法，包括下述步驟分離提取廢舊無汞堿性鋅錳電池的負極物質(zhì)，用酸溶解，加入還原劑置換出海綿銦，海綿銦經(jīng)熔煉得到銦錠，濾液用于電解制鋅；或者在用酸溶解后用堿液調(diào)溶液的pH值為5，銦會成為In(OH)₃沉淀，過濾，濾液用于電解制鋅，沉淀用酸溶解作為電解液，電解得到純銦。本發(fā)明根據(jù)銦在廢舊堿性鋅錳電池中的存在狀態(tài)及廢舊無汞堿性鋅錳電池的實際回收過程對銦進行回收，操作工藝簡單，容易實施；銦的回收率高且穩(wěn)定，回收過程中添加的化學(xué)物質(zhì)少，幾乎不產(chǎn)生二次污染；提取的金屬銦純度高，從而實現(xiàn)廢舊堿錳電池負極材料的循環(huán)再生；因而具有較好的經(jīng)濟效益及環(huán)保價值。文檔編號C22B3/06GK101104890SQ20071002852公開日2008年1月16日申請日期2007年6月11日優(yōu)先權(quán)日2007年6月11日發(fā)明者李偉善,黃啟明申請人:華南師范大學(xué)