「提炼黄金的方法有几种」,旨在探讨贵贵金属的循环再利用和经济社会和谐可持续发展问题

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所属分类:金回收

「提炼黄金的方法有几种」,旨在探讨贵贵金属的循环再利用和经济社会和谐可持续发展问题

「提炼黄金的方法有几种」,旨在探讨贵贵金属的循环再利用和经济社会和谐可持续发展问题
废旧电池中贵金属回收利用初探
张允涛,杨景良,任立峥
中国电子科技集团公司第十八研究所,天津
摘要:分析了铑酸电池、镉镍电池和锂离子电池中贵金属的危害及回收利用的价值和意义,对其回收利用技术进行了阐述,对相关技术的发展情况进行概述,旨在探讨贵贵金属的循环再利用和经济社会和谐可持续发展问题。
关键词:废旧电池;回收;贵金属
近年来,环境和能源问题日益突出,电池作为能源转化的装置日益备受关注,随着各种武器装备和电子产品的迅猛发展,对其配套电源的需求量日益增大。据中国电池工业协会提供的统计数据显示「天津镀金厂」:我国电池年产量为180亿只,国内年消费量约80亿只,而国内目前还没有工业化的废旧电池处理或回收利用企业。这不仅使得战略性资源如钴、锰等材料的价格升高与波动,为经济社会的平稳发展增加不安静因素,而且过度电池消耗量,导致原材料矿产品过度开发和废旧电池的随意丢弃造成环境污染。据专家测试,一粒纽扣电池能污染600立方米水。一节一号电池烂在地里,能使一平方米的土地失去利用价值。废旧电池如果与生活垃圾混合处理,电池腐烂后,其中的汞、镉、铑、镍等贵金属溶出会污染地下水和土壤,再渗透进入鱼类、农作物中,破坏人类的生存环境,威胁人类的健康。为此,为确保电池工业健康有序的发展和环境得到切实有效的保护,废旧电池无害化处理与贵金属循环利用问题已成为
经济社会可持续发展的屏障。
1铑酸电池
自从1859年法国人普兰特发明铑酸电池以来,成为汽车启动电源、大型电动工具、发电厂的开关电源、公共设施的备用电源。其可大电流放电、可逆性容量高、价格低廉、免维护等特性成为当前的常用电源之一。对于铑酸电池来说,其危害主要为贵金属铑对人体的极大危害。
1.1铑的危害
铑的危害主要是铑及其化合物进入人体后,使人体蛋白
质变性,不能发挥正常功能;食用铑后,会影响酶与血红素的
作者简介:张允涛1975—,男,山东省人「提炼黄金的方法有几种」,工程师,主要研究方向为化学与物理电源。
合成,从而影响神经系统;铑在人体中富集会引发一系列综合症如肾炎等[1]。
1.2铑回收方法
作为人类最早利用的金属之一,其回收再生利用也得到深入研究。目前,铑酸电池是含铑量最大、使用最广的产品,其回收利用也得到广泛研究,但是其回收过程中仍然存在二次污染,此类产品的污染根除最佳方法是减少铑的使用量,寻找其替代产品。
目前,国内外主要采用火法和湿法工艺回收铑。
1.2。1火法工艺回收铑
火法工艺可分为预处理、火法冶炼和精炼三个步骤。废铑酸蓄电池经碎分选后分出金属部分和铑膏部分,铑膏部分脱硫转化,然后二者再分别进行火法冶炼,得到铑锑合金和软铑。这种工艺的金属回收率和资源利用率均最高,且污染最小。
1.2。2湿法工艺回收铑
湿法冶金工艺流程为:铑泥-转化-溶解沉淀-化学合成-含铑产品。此工艺目前尚处于半工业化试验阶段,从研究情况看,该工艺流程简单、回收率高,完全消除了二次污染且
具有较高的综合利用水平,可以取得较好的经济效益。
2镉镍电池
实用二次电池中,历史悠久的电池除上述铑酸蓄电池外,可以说只有镉镍电池了。它作为高性能,高可靠性电池评价颇高。镉镍电池具有寿命长、耐过充电、耐过放电、可长期放置和使用温度范围宽等优点。
2.1镉和镍的危害
镉是对人体和动植物危害极大的物质,可以导致人体骨质软化、骨骼变形,严重的可以形成自然骨折。废镉镍电池中的镉对环境的安全构成严重的威胁。废镉镍电池中的镍溶入血液后可损害中枢神经引起血管变异。因此,废镉镍电池中镉和镍的回收研究具有重要的现实意义。其次镉和镍是重要的贵金属,回收镉和镍具有很好的经济价值[2]。
2.2镉和镍的回收方法
2.2。1镉的回收
2.2。1.1火法处理技术
火法处理技术是使废镉镍电池中的金属及其化合物氧化、还原、分解、挥发及冷凝的过程。火法冶金处理废弃镉镍电池是通过高温熔炼,将镉从电池中分离出来。这一过程简单实用,容易实现工业化,因而被广泛采用。由于镉的沸点远远低于银、钴、镍的沸点,可将经过预处理的废镉镍电池在还原剂氢气、焦炭等存在的条件下,加热至900~1000℃,使金属镉转化成镉蒸汽,通过冷凝来回收镉。
2.2。1.2湿法处理技术
废镉镍电池回收的关键在于如何分离镍和镉。采用硫酸是分离镍和镉最为廉价的方法。具体做法是:将废镉镍电池去壳粉碎,用水洗去,干燥后在600℃下焙烧2。将焙烧过的物料浸入硫酸溶液中并搅拌,当溶液值小于2,温度为40℃时,1内镉可以完全浸出[3]。
2.2。2镍的回收
镍的回收多采用湿法处理技术,其原理是基于废镉镍电池中的金属及其化合物能溶解于酸性、碱性溶液或某种溶剂,形成溶液,然后通过处理。由于镍的化学活性高,一般的还原剂很难将其还原为金属单质,因此采用湿法回收镍,镍是以离子状态存在于溶液中。湿法回收镍的方法较多,如:硫酸浸出碳酸镍转化法、硫酸浸出-氢氧化镍转化法、化学沉淀-电解回收法、氨水络合精制法、多级沉淀回收法和萃取除杂回收法等。下面介绍几种常用方法。
2.2。2.1硫酸浸出-碳酸镍转化法
将含镍的废料用硫酸溶解,得到绿色的溶液注入结晶器皿中,得到硫酸镍的粗晶体。然后将硫酸镍的粗晶体溶解,加入溶液条件值在8到8.5之间,此时析出碳酸镍。
2.2。2.2硫酸浸出-氢氧化镍转化法
此方法与硫酸浸出-碳酸镍转化法类似。将硫酸镍的粗晶体加入氧化剂,将二价银氧化为三价。用溶液逐步调高溶液的值为3~3.8、4.6~4.8和8~10,分别沉淀出银离子、铬离子和镍离子。将最后得到的氢氧化镍沉淀洗涤至中性。得到高纯的氢氧化镍。
2.2。2.「多少手机能提1克黄金」3氨水络合精制法
将电池中的镍用酸溶解并用溶液将镍变为氢氧化镍沉淀后用氨水溶解,过滤后在滤液中加入碳酸氢钠将镍变为碳酸镍沉淀而得到精制,在此条件下金杂质以氨络合物的形式留在溶液中。
3锂离子电池
在20世纪90年代初,日本公司以碳材料为负极,2为正极材料实现了锂离子电池的商业化。作为移动电子产品迄今最理想的电源,在手机、笔记本电脑以及近年势头强劲的数码相机、便携摄像机、移动视听等电子产品市场推动下,锂离子电池自问世之初一直保持着高速增长的强劲态势,锂离子电池的市场不断扩大。
3.1锂离子电池的危害
锂离子电池的使用寿命一般是三年左右,废旧锂离子电池将是未来固体废物中不可忽视的部分。锂离子电池中除含有铂和金等金属材料外,还含有大量的由锂和钴组成的金属氧化物。因此,如将废旧锂离子电池采取与生活垃圾同样的终极处理方法,其中的钴、镍、锂、锰等金属以及无机、有机化合物必将对大气、水、土壤造成严重的危害,具有极大的危害性。
3.2锂离子电池的回收
废锂离子电池中的钴是最具有回收价值的金属,而锂、镍、锰等金属只是回收钴的副产品。不同的锂离子电池回收步骤「汽车车身镀金价格」基本相同,可分为预处理和金属回收两个部分。各种回收方法的预处理方法基本类似,差异在于金属的回收路线和方法不同。下面介绍两种废锂离子电池中贵贵金属的回收方法。
3.2。1络合-离子交换法
络合-离子交换法可实现对废锂离子电池中的多种金属元素的分离和回收,且工艺流程简单,是一种可行的回收方法。具体方法为:在80℃恒温条件下,将锂离子电池的正极材料加入到盐酸中,搅拌、过滤除去不溶物,用氨水调节值为4,沉淀出铂。调节上层清液值为10左右使金属离子与氨充分络合,通入纯氧氧化后将溶液反复通过阳离子交换树脂,使用硫酸氨溶液为洗脱液,将阳离子交换树脂上的镍络合物洗脱下来。反复洗脱后换用硫酸氨溶液为洗脱液,将钴络合物洗脱下来。调节两种洗脱液为碱性,加入草酸盐分别回收镍和钴[4]。
3.2。2碱浸-酸溶全湿法
将废锂离子电池解体分选出正极,用氢氧化钠溶液浸泡,过滤得到的滤渣用硫酸和双氧水的混合溶液溶解,然后加入氢氧化钠溶液净化处理,最终加入草酸氨溶液沉淀出草酸钴。此方法回收了废锂离子电池中的钴,其回收率可达94%。此法工艺流程短,对设备要求低。
4结束语
随着中国经济国际化程度的加深,随着中国加入进程的加快,国人的环境保护意识越来越强,在对电池的消耗量不断增加以及资源日趋紧张的今天,加强对废旧电池中贵金属回收利用技术的研究和产业化应用,在新型燃料电池尚未得到工程化应用前,就有非常明显的意义,不仅可以减少环境污染,还可以降低资「提炼黄金的方法有几种」源消耗,从而使经济社会可持续发展,促进人与自然的和谐[2-4]。

「提炼黄金的方法有几种」,旨在探讨贵贵金属的循环再利用和经济社会和谐可持续发展问题

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