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选矿优化控制 2024-09-30 18:24:41

废旧金属交易网(化学金属回收)

一、废旧如何利用废电池提取化学试剂

废电池中含有许多重要的金属交易化学物质如铜、锌、网化二氧化锰、学金氯化铵等,属回收若能很好处理,废旧可从中获得许多有用物质。金属交易根据电池的网化结构,可按以下方法进行处理。学金

1、属回收收集铜帽:取下废电池盖,废旧用小刀除去沥青,金属交易用钳子慢慢把碳棒拔出,网化取下铜帽集存,学金可做为实验或生产硫酸铜等化工产品的属回收原料。

2、提纯氯化铵(NH4CI):用小刀把废电池外壳剥开,取出里边的黑色物质(它是由二氧化锰MnO2、炭粉、氯化铵、氯化锌等组成的混合物),然后加水(每节电池的黑色物质加水约50毫升),搅拌溶解,澄清后,进行过滤。把滤液加热蒸发,至滤液中有晶体出现时,改用小火加热,并不断搅拌(以防局部过热致使氯化铵分解)。待容器中剩下少量氯化锌(ZnCI2),如欲获得较纯的NH4CI,可利用NH4CI在350℃时升华的性质,把它和ZnCI2分开。

3、提纯二氧化锰:把在过滤时所剩余的黑色沉淀物,用水冲洗5-6次后放入铁瓢中。先用小火烘干,再在搅拌下用强火灼烧,以除去其中所含炭粉和有机物。到不冒火星时,再灼烧5-10分钟,冷却后即得MnO2。

4、制取锌粒:把从废电池剥下的铁壳,用水浸,洗去浆糊状物质。然后把锌壳敲扁。集中放在铁瓢中,加热至500℃左右(锌的熔点为419.4℃),锌即熔化,氧化物等杂质浮在表面,用铁丝把它刮去后,迅速地倒在一个打有许多小孔的铁彭瓢中,并不断地来回振摇铁瓢。液锌穿过铁瓢小孔,流入盛有冷水的缸内冷却,立即形成光亮的锌粒沉积在缸底。取出晒干,装备用或出售。

废电池回收利用技术简介

1.锌锰干电池

(1)湿法冶金法

该法基于Zn,MnO2可溶于酸的原理,将电池中的Zn,MnO2与酸作用生成可溶性盐进入溶液,溶液经过净化后电解生产金属锌和电解MnO2或生产其它化工产品、化肥等。湿法冶金又分为焙烧-浸出法和直接浸出法。

焙烧-浸出法是将废电池焙烧,使其中的氯化铵、氯化亚汞等挥发成气相并分别在冷凝装置中回收,高价金属氧化物被还原成低价氧化物,焙烧产物用酸浸出,然后从浸出液中用电解法回收金属,焙烧过程中发生的主要反应为:

MeO+C→Me+CO↑

A(s)→A(g)↑

浸出过程发生的主要反应:

Me+2H+→Me2++H2↑

MeO+2H+→Me2++H2O

电解时,阴极主要反应:

Me2++2e→Me

直接浸出法是将废干电池破碎、筛分、洗涤后,直接用酸浸出其中的锌、锰等金属成分,经过滤,滤液净化后,从中提取金属并生产化工产品。

反应式为:

MnO2+4HCl→MnCl2+Cl2↑+2H2O

MnO2+2HCl→MnCl2+H2O

Mn2O3+6HCl→2MnCl2+Cl2↑+3H2O

MnCl2+NaOH→Mn(OH)2+2NaCl

Mn(OH)2+氧化剂→MnO2↓+2HCl

电池中的Zn以ZnO的形式回收,反应式如下:

Zn2++2OH-→ZnO2-→Zn(OH)2(无定型胶体)→ZnO(结晶体)+H2O

(2)常压冶金法

该法是在高温下使废电池中的金属及其化合物氧化、还原、分解和挥发以及冷凝的过程。

方法一:在较低的温度下,加热废干电池,先使汞挥发,然后在较高的温度下回收锌和其它重金属。

方法二:先在高温下焙烧,使其中的易挥发金属及其氧化物挥发,残留物作为冶金中间产品或另行处理。

湿法冶金和常压治金处理废电池,在技术上较为成熟,但都具有流程长、污染源多、投资和消耗高、综合效益低的共同缺点。1996年,日本TDK公司对再生工艺作了大胆的改革,变回收单项金属为回收做磁性材料。这种做法简化了分离工序,使成本大大降低,从而大幅度提高了干电池再生利用的效益。近年来,人们又开始尝试研究开发一种新的冶金法--真空冶金法:基于废电池各组分在同一温度下具有不同的蒸气压,在真空中通过蒸发与冷凝,使其分别在不同温度下相互分离从而实现综合利用和回收。由于是在真空中进行,大气没有参与作业,故减小了污染。虽然目前对真空冶金法的研究尚少,且还缺乏相应的经济指标,但它明显克服了湿法冶金法和常压冶金法的一些缺点,因而必将成为一种很有前途的方法。

2.镍镉电池

Ni-Cd电池含有大量的Ni,Cd和Fe,其中Ni是钢铁、电器、有色合金、电镀等方面的重要原料。Cd是电池、颜料和合金等方面用的稀有金属,又是有毒重金属,故日本较早即开展了废镍隔电池再生利用的研究开发,其工艺也有干法和湿法两种。干法主要利用镉及其氧化物蒸气压高的特点,在高温下使镉蒸发而与镍分离。湿法则是将废电池破碎后,一并用硫酸浸出后再用H2S分离出镉。

3.铅蓄电池

铅蓄电池的体积较大而且铅的毒性较强,所以在各类电池中,最早进行回收利用,故其工艺也较为完善并在不断发展中。

在废铅蓄电池的回收技术中,泥渣的处理是关键,废铅蓄电池的泥渣物相主要是PbSO4,PbO2,PbO,Pb等。其中PbO2是主要成分,它在正极填料和混合填料中所占重量为41%~46%和24%~28%。因此,PbO2还原效果对整个回收技术具有重要的影响,其还原工艺有火法和湿法两种。火法是将PbO2与泥渣中的其它组分PbSO4,PbO等一同在冶金炉中还原冶炼成Pb。但由于产生SO2和高温Pb尘第二次污染物,且能耗高,利用率低,故将会逐步被淘汰。湿法是在溶液条件下加入还原剂使PbO2还原转化为低价态的铅化合物。已尝试过的还原剂有许多种。其中,以硫酸溶液中FeSO4还原PbO2法较为理想,并具有工业应用价值。

硫酸溶液中FeSO4还原PbO2,还原过程可用下式表示:

PbO2(固)+2FeSO4(液)+2H2SO4(液)→PbSO4(固)+Fe2(SO4)3(液)+2H2O

此法还原过程稳定,速度快,还可使泥渣中的金属铅完全转化,并有利于PbO2的还原:

Pb(固)+Fe2(SO4)3(液)→PbSO4(固)+2FeSO4(液)

Pb(固)+PbO(固)+2H2SO4(液)→2PbSO4(固)+2H2O

还原剂可利用钢铁酸洗废水配制,以废治废。Ni-MH电池、新型的锂离子电池随着近年手持电话和电子设备的发展得到了大量的应用。在日本,Ni-MH电池的产量,1992年达1800万只,1993年达7000万只,到2000年已占市场份额的近50%。可以预计,在不久的将来,将会有大量的废Ni-MH电池产生。这些废Ni-MH电池的正、负极材料中含有许多有用金属,如镍、钴、稀土等。因此,回收Ni-MH电池是十分有益的,有关它们的再生利用技术亦在积极开发中。

科技尤其是信息技术的发展,使得世界对电池的需求只会增多而不会减少,随之造成的电池污染和天然能源的消耗也将大大增加。各种回收利用技术虽日臻完善但毕竟治标不治本。因此科学家们提出了发展有利于环境保护与可持续发展的新型绿色环保电池。新型绿色环保电池是指近年来已投入使用或正在研制开发的一类高性能、无污染的电池。目前已经大量使用的金属氢化物镍蓄电池、锂离子蓄电池、正在推广应用的无汞碱性锌锰原电池和可充电电池都属于这一范畴;正在研制开发的聚合物锂或锂离子蓄电池、燃料电池、电化学贮能超级电容器等也可列入这一范畴。

从普莱德发明第一只铅蓄电池以来,化学电池已经有了140年的历史,其家族也日益壮大。但是,大量生产电池而造成的资源消耗和废电池所带来的环境污染也是有目共睹的。早在1992年,巴西召开的世界环境发展大会上通过的21世纪议程中就已明确提出了可持续发展的方针。与地球和谐相处,走保护环境和可持续发展的道路,是工业发展的大势所趋。加强废电池的环境管理:出台相应的法规政策并不断完善和发展废电池回收技术,扩大回收范围,即使尚无能力处理的也要有相应的措施,如填埋处理等。回收技术应朝着降低成本、尽量避免二次污染的方向发展。同时走发展新型绿色环保电池之路:发展高能量、无污染的绿色电池,在制造之初就将环境污染和资源消耗控制在最小。从而使生产和再生利用形成一个良性循环,才能真正做到利于民又无害于民、无害于自然。

二、贵金属离子可以用什么的方法将其还原成金属而回收

电解法。

电流通过物质而引起化学变化的过程。化学变化是物质失去或获得电子(氧化或还原)的过程。电解过程是在电解池中进行的。电解池是由分别浸没在含有正、负离子的溶液中的阴、阳两个电极构成。

电流流进负电极(阴极),溶液中带正电荷的正离子迁移到阴极,并与电子结合,变成中性的元素或分子;带负电荷的负离子迁移到另一电极(阳极),给出电子,变成中性元素或分子。

在物理学中的,我们都知道,物质是由分子组成的,分子是由原子组成的,原子是由原子核及围绕其旋转的电子组成,得到电子时显负电性,失去电子时显正电性,我们把正负电子运动现象称为离子现象。

三、化学作业回收金属废弃物 调查报告

关于废电池的调查报告

随着科技的不多的进步,社会的不断发展。电池已经成为当今世界必不可少的东西。电池在带来便利的同时,也带来了一些环境问题。这个寒假,我搜集了一些资料,现整理如下:

一、废电池的危害

科学调查表明,一颗钮扣电池弃入大自然后,可以污染60万升水,相当于一个人一生的用水量。而中国每年要消耗这样的电池70亿只……

目前我国电池生产企业有1400多家,1999年已达到150亿节。我国约有3.66亿个家庭每年大约需要电池近44亿节。,而且多数在国内消耗。与世界不少国家相比,我国废电池回收率极低。据了解,我国生产的电池有96%为锌锰电池和碱锰电池,其主要成分为锰、汞、锌、铬等重金属。废电池无论埋在大气中还是深埋在地下,其重金属成分都会随渗液溢出,造成地下水和土壤的污染,日积月累,会严重危害人类健康。

二、废电池的回收

据环保专家介绍,在废电池中每回收1000克金属,其中就有82克汞、88克镉,可以说,回收处置废电池不仅处理了污染源,而且也实现了资源的回收再利用。国外发达国家对废电池的回收与利用极为重视。西欧许多国家不仅在商店,而且直接在大街

上都设有专门的废电池回收箱,废电池中95%的物质均可以回收,尤其是重金属回收价值很高。如国外再生铅业发展迅速,现有铅生产量的55%均来自于再生铅。而再生铅业中,废铅蓄电池的再生处理占据了很大比例。100千克废铅蓄电池可以回收50-60千克铅。对于含镉废电池的再生处理,国外已有较为成熟的技术,处理100千克含镉废电池可回收20千克左右的金属镉对于含汞电池则主要采用环境无害化处理手段防止其污染环境。据悉,联合国环境署正在全世界推广“生活周期经济”的新概念。它是将一个商品“从摇篮到坟墓”分为多个阶段,即:原料获得、制造工艺、运输、销售、使用、维修、回收利用、最后处置等,在每个阶段,都必须加强环境管理。生产厂家和消费者都应对自己的行为负责,生产厂家在制定生产计划、开发新产品和回收废弃产品时必须考虑环境保护的要求,消费者在购买、使用和丢弃商品时也不能对环境造成危害。我国目前在废电池的环境管理方面相当薄弱。按照巴塞尔公约中关于危险废物的控制规定,

许多种类的废电池如铅酸电池、含汞电池、镉镍电池等属于危险废物,应该按照危险废物来管理,但是目前在我国,对于任何种类的废电池都没有按照危险废物来管理,而是当作普通垃圾来对待。此外,对于废电池的回收、处理和处置,国家也没有制定具体的政策和法规。1995年颁布的《固体废弃物污染环境防治法》对于废电池的回收处理未作任何规定。

最近有人提出废电池回收程序:

1.放置(BCB)费电池回收桶

2.定期专人上门收集

3.电池分类(普通电池、纽扣电池)

4.市内库房分类储存

5.集中到一定数量后运至郊区放置地点依电池种类装入集装箱内封存,直至国内成熟废电池回收技术出台

三、废电池的利用

废电池说废其实也不“废”,其中含有大量的有色金属,而有色金属是地球上不可再生的宝贵资源。对于废电池的最佳处理办法是再生利用,提取其中的有用成分,将废物变为资源。但由于废电池造成的环境问题在我国一直没有引起高度重视,因此,废电池的再生利用、处理处置技术的研究开发几乎等于零,只有少数几个单位在这方面刚刚起步,国内目前非常缺乏先进成熟的废电池处理技术。除了汽车用的铅酸蓄电池被回收利用了之外,其它种类的废电池都是“一扔了之”。

国际上通行的废旧电池处理方式大致有三种:固化深埋、存放于废矿井、回收利用。

1.固化深埋、存放于废矿井

如法国一家工厂就从中提取镍和镉,再将镍用于炼钢,镉则重新用于生产电池。其余的各类

废电池一般都运往专门的有毒、有害垃圾填埋场,但这种做法不仅花费太大而且还造成浪费,

因为其中尚有不少可作原料的有用物质。

2.回收利用

(1)热处理

瑞士有两家专门加工利用旧电池的工厂,巴特列克公司采取的方法是将旧电池磨碎后送往炉内加热,这时可提取挥发出的汞,温度更高时锌也蒸发,它同样是贵重金属。铁和锰熔合后成为炼钢所需的锰铁合金。该工厂一年可加工2000吨废电池,可获得780吨锰铁合金,400吨锌合金及3吨汞。另一家工厂则是直接从电池中提取铁元素,并将氧化锰、氧化锌、氧化铜和氧化镍等金属混合物作为金属废料直接出售。不过,热处理的方法花费较高,瑞士还规定向每位电池购买者收取少量废电池加工专用费。

(2)“湿处理”

马格德堡近郊区正在兴建一个“湿处理”装置,在这里除铅蓄电池外,各类电池均溶解于硫酸,然后借助离子树脂从溶液中提取各种金属,用这种方式获得的原料比热处理方法纯净,因此在市场上售价更高,而且电池中包含的各种物质有95%都能提取出来。湿处理可省去分拣环节(因为分拣是手工操作,会增加成本)。马格德堡这套装置年加工能力可达7500吨,其成本虽然比填埋方法略高,但贵重原料不致丢弃,也不会污染环境。

我们作为高中生,一定要认识到废电池的危害。从自身做起!

参考资料:锂矿加工