一種從廢舊鎳氫電池中提取鎳制備電解鎳的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種從廢舊鎳氫電池中回收有價(jià)金屬再利用的方法，特別涉及一種從廢舊鎳氫電池中提取鎳制備電解鎳的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在能源日益緊張的今天，新能源電池作為一種解決方案，得到了廣泛的應(yīng)用。廢舊鎳氫電池中含量大量的鎳、鈷、錳以及稀土等元素，其中鎳含量約為30%，若能將其回收利用，經(jīng)濟(jì)效益顯著，并且可以減少環(huán)境污染，節(jié)約能源，降低能耗。
[0003]目前國(guó)內(nèi)外處理廢舊鎳氫電池的工藝主要有火法工藝和濕法工藝，火法工藝是采用高溫熔煉的方式將鎳氫電池熔煉為鎳鐵合金，鎳鐵合金可作為冶煉稀土儲(chǔ)氫合金或其他合金的原料，如專利JP2639494。該方法工藝簡(jiǎn)單，成本低廉，但所得產(chǎn)品附加值低，且生產(chǎn)環(huán)境惡劣，二次污染嚴(yán)重。濕法工藝是目前處理鎳氫廢舊電池的主流工藝，該方法通過溶劑萃取、純化、分離提純有價(jià)金屬。例如，專利CN101886178A介紹了一種從廢舊鎳氫電池中回收有價(jià)金屬的方法。首先將鎳氫電池經(jīng)過破碎、磁選過篩、浸出、分離稀土等步驟，獲得含有鈷、錳、鐵等雜質(zhì)的硫酸鎳溶液，將該溶液經(jīng)過萃取劑P204萃取除雜，獲得含有鎳、鈷的溶液。但用此種方法獲得產(chǎn)品往往純度不高，附加值較低，需要深加工為高附加值的產(chǎn)品，如電解鎳、球鎳等。電解鎳主要用于生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)不銹鋼、高溫高強(qiáng)度合金、精密合金以及電鍍和石油化工等領(lǐng)域，需求量很大。所以能從廢舊鎳氫電池中回收有價(jià)金屬鎳，并直接加工成電解鎳，將大大縮短工藝流程，且原料來源豐富、價(jià)格低廉，所得產(chǎn)品附加值高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種從廢舊鎳氫電池中回收有價(jià)金屬再利用的方法，特別涉及一種從廢舊鎳氫電池中提取鎳制備電解鎳的方法。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下:
一種從廢舊鎳氫電池中提取鎳制備電解鎳的方法，包括以下步驟:
1)將鎳氫電池破碎、浸出、除稀土，剩余溶液主要為含有鈷、鐵、錳以及少量稀土的硫酸鎳溶液；
2)采用黃鈉鐵礬法去除硫酸鎳中鐵雜質(zhì)，將硫酸鎳溶液的溫度升高到70?95°C之間，加入碳酸鈉溶液調(diào)節(jié)體系pH值，控制pH值1.5?2.5，攪拌時(shí)間2?6h，反應(yīng)結(jié)束，控制終點(diǎn)pH值在3.5?4.0，進(jìn)行固液分離，得到除鐵后的硫酸鎳溶液；
3 )將除鐵后的硫酸鎳溶液采用P507萃取法除雜，所用的溶液pH=4.5?5.0，萃取級(jí)數(shù)1-7級(jí)，0/Α=1:1，溫度為室溫，萃取后得到純凈的硫酸鎳溶液；
4)將此硫酸鎳溶液在一定條件下進(jìn)行電積，得到獲得純度為99.99?99.995%電解鎳板。
[0005]本發(fā)明的有益效果:本方法工藝簡(jiǎn)單易行、設(shè)備投資少，鎳回收率高，得到的電解鎳產(chǎn)品純度高，具有較高的附加值。
【附圖說明】
[0006]圖1是電解鎳板GDMS分析報(bào)告單圖2是電解鎳板GDMS分析報(bào)告單。
【具體實(shí)施方式】
[0007]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明:
實(shí)施例1
1)將廢舊鎳氫電池破碎、浸出、除稀土，獲得含有鈷、鐵、錳以及少量稀土的硫酸鎳溶液；
2)采用黃鈉鐵礬法去除硫酸鎳中鐵雜質(zhì)，將硫酸鎳溶液的溫度升高到90°C，加入碳酸鈉溶液調(diào)節(jié)體系pH值，控制pH值1.5?2.5，攪拌時(shí)間2h，反應(yīng)結(jié)束，控制終點(diǎn)pH值在3.5?4.0，進(jìn)行固液分離，得到除鐵后的硫酸鎳溶液；
3)將除鐵后的硫酸鎳溶液采用P507萃取法除雜，所用的溶液pH=4.5?5.0，萃取級(jí)數(shù)5級(jí)，0/Α=1:1，溫度為室溫，萃取后得到純凈的硫酸鎳溶液；
4)將此硫酸鎳溶液在一定條件下進(jìn)行電積，所用的實(shí)驗(yàn)條件為:以鈦板為陰極，鈦涂釕網(wǎng)為陽極，電流為0.9?1.0A，槽電壓為3.5?3.8V，溫度60°C ± 5，電積周期為5?7天。電積得到獲得純度為99.99%電解鎳板。電解鎳板的雜質(zhì)元素含量見圖1。
[0008]實(shí)施例2
1)將廢舊鎳氫電池破碎、浸出、除稀土，獲得含有鈷、鐵、錳以及少量稀土的硫酸鎳溶液；
2)采用黃鈉鐵礬法去除硫酸鎳中鐵雜質(zhì)，將硫酸鎳溶液的溫度升高到95°C，加入碳酸鈉溶液調(diào)節(jié)體系pH值，控制pH值1.5?2.5，攪拌時(shí)間3h，反應(yīng)結(jié)束，控制終點(diǎn)pH值在3.5?4.0，進(jìn)行固液分離，得到除鐵后的硫酸鎳溶液；
3)將除鐵后的硫酸鎳溶液采用P507萃取法除雜，所用的溶液pH=4.5?5.0，萃取級(jí)數(shù)7級(jí)，0/Α=1:1，溫度為室溫，萃取后得到純凈的硫酸鎳溶液；
4)將此硫酸鎳溶液在一定條件下進(jìn)行電積，所用的實(shí)驗(yàn)條件為:以鈦板為陰極，鈦涂釕網(wǎng)為陽極，電流為0.9?1.0A，槽電壓為3.5?3.8V，溫度60°C ± 5，電積周期為5?7天。電積得到獲得純度為99.995%電解鎳板。電解鎳板的雜質(zhì)元素含量見圖2。
[0009]上述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳盡的描述，不應(yīng)理解為本發(fā)明主題范圍僅限于上述實(shí)施例。凡基于上述內(nèi)容所實(shí)現(xiàn)的技術(shù)均屬于本發(fā)明的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種從廢舊鎳氫電池中提取鎳制備電解鎳的方法，其特征是:包括如下步驟:將鎳氫電池經(jīng)過破碎、浸出、除稀土后剩余溶液主要為含有鈷、鐵、錳以及少量稀土的硫酸鎳溶液，此溶液用黃鈉鐵礬法沉淀除鐵和P507萃取法除去其中的鈷、錳以及稀土等雜質(zhì)，獲得純凈的硫酸鎳溶液，對(duì)該溶液進(jìn)行電積實(shí)驗(yàn)，獲得純度為99.99?99.995%電解鎳板。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從廢舊鎳氫電池中提取鎳制備電解鎳的方法，其特征是:采用黃鈉鐵礬法除鐵所用的實(shí)驗(yàn)條件為:反應(yīng)溫度:70?95°C，體系pH值1.5?2.5，攪拌時(shí)間2?6h，終點(diǎn)pH值3.5?4.0。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從廢舊鎳氫電池中提取鎳制備電解鎳的方法，其特征是:采用P507萃取法除雜，所用實(shí)驗(yàn)條件為:溶液pH=4.5?5.0，萃取相比為0/A= 1:1，萃取級(jí)數(shù)1-7級(jí)，溫度為室溫。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從廢舊鎳氫電池中提取鎳制備電解鎳的方法，其特征是:電解法制備鎳板，所用的實(shí)驗(yàn)條件為:以鈦板為陰極，鈦涂釕網(wǎng)為陽極，電流為0.9?1.2A，槽電壓為2.5?4.5V，溫度60°C ±5，電積周期為5?7天。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種從廢舊鎳氫電池中提取鎳制備電解鎳的方法。鎳氫電池經(jīng)過破碎、浸出、除稀土后剩余溶液主要為含有鈷、鐵、錳以及少量稀土的硫酸鎳溶液，采用黃鈉鐵礬法沉淀除鐵和P507萃取法除去其中的鈷、錳以及稀土等雜質(zhì)，獲得純凈的硫酸鎳溶液，利用該溶液在一定條件下進(jìn)行電積實(shí)驗(yàn)，獲得純度為99.99～99.995%電解鎳板。本方法工藝簡(jiǎn)單易行、設(shè)備投資少，鎳回收率高，得到的電解鎳產(chǎn)品純度高，具有較高的附加值。
【IPC分類】C22B7/00, C25C1/08, C22B23/00
【公開號(hào)】CN105567981
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610106502
【發(fā)明人】常全忠, 常雪潔, 王甲琴, 陶冶, 張亞斌, 柴艮風(fēng), 李蘭蘭, 黃琳琳, 張有新, 王紅忠
【申請(qǐng)人】金川集團(tuán)股份有限公司
【公開日】2016年5月11日
【申請(qǐng)日】2016年2月26日