專利名稱：鎳氫、鎳鎘電池正極活性物質(zhì)的回收方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電池正極活性物質(zhì)的回收方法，尤其是涉及到一種鎳氫、鎳 鎘電池正極活性物質(zhì)的回收方法。
背景技術(shù)：
近年來，隨著微電子技術(shù)的飛速發(fā)展，尤其大規(guī)模及超大規(guī)模集成電路在
廣播電視設(shè)備中的應(yīng)用，使ENG攝像機(jī)(攝錄一體化)既小巧又輕便，特別是數(shù) 字設(shè)備中膝上編輯系統(tǒng)的應(yīng)用，使新聞編輯快捷方便，制作周期大大縮短，使 新聞時(shí)效性大為提高。為適應(yīng)這種需要，高性能、大容量、輕便靈巧、經(jīng)濟(jì)耐 用的鎳氫電池、鎳鎘電池應(yīng)運(yùn)而生。
隨著數(shù)碼行業(yè)的爆破性增長，鎳氫電池以其實(shí)惠、環(huán)保的優(yōu)勢越來越得到
消費(fèi)者的青睞和批量采購，用途也從傳統(tǒng)的小家電產(chǎn)品手電筒、手機(jī)、吹風(fēng)
機(jī)、電動牙刷等廣泛應(yīng)用到我們新興的MP3、 PDA、數(shù)碼相機(jī)。鎳氫、鎳鎘電池 的廣泛應(yīng)用在給我們?nèi)粘Ｉ顜矸奖愕耐瑫r(shí)也帶來了廢電池處理的問題。鎳 氫電池雖然不含對環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重污染的鎘、汞、鉛等重金屬離子，但是廢舊鎳 氫電池中含有有色金屬鎳和鈷，每一億只鎳氫電池就含有2000T以上的電極活 性材料。鎳鎘電池的主要金屬為鎳、鎘和鋼鐵等，鎳是鋼鐵、電器、有色合金、 電鍍、催化劑和鋁鎳鈷電磁鐵等方面的重要原料，鎘亦是電池、顏料、塑料穩(wěn) 定劑、電鍍和合金等方面用的稀有金屬。隨著鎳氫、鎳鎘電池消費(fèi)數(shù)量的增加， 礦產(chǎn)資源日益枯竭，有色金屬資源的再生利用迫在眉睫。如果鎳氫、鎳鎘電池 用完后當(dāng)作一般垃圾扔掉，這不僅浪費(fèi)了寶貴的金屬資源，而且還對環(huán)境造成 了嚴(yán)重的后果，破壞生態(tài)環(huán)境，危害人類的身體健康。
專利號為ZL200510100209.6，發(fā)明名稱為一種從廢鎳氫、鎳鎘電池回收硫酸鎳溶液中一步萃取分離鎳、鎂、鈷的方法，在其中公開了萃取分離鎳、鎂、鈷 的方法，該方法是先將除雜后的鎳氫、鎳鎘電池正極肥料的硫酸浸出液調(diào)節(jié)PH4. 5-5.0，然后對浸出液進(jìn)行多級分餾萃取，使鎂和鈷轉(zhuǎn)入有機(jī)相而鎳保留于 水相之中。除此以外，目前對于鎳氫、鎳鎘電池正極活性物質(zhì)的回收還經(jīng)常采取以下方法(1) 、鎳氫電池正極物質(zhì)回收舊鎳氫電池中有色金屬鎳和鈷的回收，大都采 用硫酸提示回收廢舊鎳氫電池中鎳和鈷，生產(chǎn)硫酸鎳和硫酸鈷，研究氧化劑用 量、浸出時(shí)間、浸出溫度和硫酸的初始濃度對浸出率的影響，最后確定最佳浸 出工藝參數(shù)，然后將所得產(chǎn)物重新用于電池正極活性材料的生產(chǎn)中。(2) 、鎳鎘電池正極活性物質(zhì)回收它主要利用鎘及其氧化物蒸氣壓較高的特 點(diǎn)和鎳分離，其工藝流程為(a) 剝離電池表面被復(fù)層；(b) 在900 120(TC下進(jìn)行氧化焙燒，使之分離為鎳燒渣和氧化鎘濃縮液；(c) 鎳燒渣作為鋼鐵冶煉原料使用；(d) 對氧化鎘濃縮液經(jīng)浸出凈化后制成各種鎘鹽或金屬外銷。 以上方法都能在一定程度上實(shí)現(xiàn)對鎳氫、鎳鎘電池正極活性物質(zhì)的回收，但是存在以下不足(1)回收方法復(fù)雜，流程、工藝繁瑣，資金投入大；(2) 得到的回收物為硫酸鎳和硫酸鈷等初級原料，需要經(jīng)過提純，并且利用率不高;(3) 得到的產(chǎn)物不能直接應(yīng)用于電池的生產(chǎn)，還需要材料廠家化工合成才能生產(chǎn)成電池正極材料氫氧化亞鎳和氧化亞鈷。 發(fā)明內(nèi)容為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種更為簡單、方便、低成本、效率高的鎳氫、鎳鎘電池正極活性物質(zhì)回收方法。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是 一種鎳氫、鎳鎘電池正極活性物質(zhì)的回收方法，其特征在于包括以下步驟(1) 、將廢鎳氫、鎳鎘電池的正極片進(jìn)行目視篩分；(2) 、把目視篩分好的正極片導(dǎo)入正極粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎；(3) 、將粉碎好的正極粉進(jìn)行物理粒徑篩分；(4) 、把步驟3得到正極粉進(jìn)行磁性篩分。在本發(fā)明中所述正極粉碎機(jī)的功率為2-3KW，篩網(wǎng)為100目，粉碎時(shí)間為 60—90分鐘。在本發(fā)明中經(jīng)過物理粒徑篩分后的正極粉主要為氫氧化亞鎳、氧化亞鈷和金屬鎳粉，金屬粉所占比例為5%—10%。在本發(fā)明中所述磁性篩分是將得到的正極粉放入無磁性的容器里，內(nèi)置直徑為4mm—20mm的磁鐵珠，反復(fù)攪拌60~300分鐘。在本發(fā)明中經(jīng)過磁性篩分后正極粉中金屬鎳的含量小于2%。本發(fā)明所采用方法具有如下優(yōu)點(diǎn)(1)、本發(fā)明的回收方法工藝簡單，僅僅采用粉碎、篩分、磁性篩選就完成了對材料的回收利用，所有的程序和流程得到了簡化，易于操作；(2)、本發(fā)明利用材料的物理特性進(jìn)行物理回收和篩分，沒有化學(xué)反應(yīng)，因此，該方法不會影響材料的化學(xué)性能，所得的產(chǎn)物可以直接制作電池使用；(3)、本發(fā)明中用到的設(shè)備是粉碎機(jī)、篩網(wǎng)、磁鐵，較少的設(shè)備大大降低了材料的生產(chǎn)成本。
具體實(shí)施方式
步驟l:目視篩分收集廢鎳氫、鎳鎘電池正極片，主要指正極邊角料、斷片等通過目視將其中的雜物如紙片、金屬挑選出去，保證廢極片中沒有鐵、銅等有害雜質(zhì)。 步驟2:機(jī)械粉碎將挑選好的正極片導(dǎo)入正極粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎，粉碎機(jī)功率為2-3KW，篩網(wǎng)數(shù) 目為100目， 一般不可太細(xì)，粉碎時(shí)間為60—90分鐘，防止泡沫鎳的過度粉碎， 給后續(xù)的磁性篩分帶來困難，粉碎機(jī)內(nèi)部不可使用鑄鐵，最好使用不銹鋼，防 止鐵元素的混入比例超標(biāo)。 步驟3:物理粒徑篩分將所得粉碎好的正極粉，進(jìn)行篩分，根據(jù)不同要求可選用100目、150目、 200目、250目或300目的篩網(wǎng)。過篩后的正極粉主要成分為氫氧化亞鎳、氧化 亞鈷和金屬鎳粉，其比例大約在86: 4: 10。其中金屬鎳粉的比例控制在5%— 10%之間，沒有過篩的物質(zhì)基本為金屬鎳，其含量控制在90%以上，如果低于90%， 則重復(fù)步驟2。 步驟4:磁性篩分將步驟3所得的正極粉至于一無磁性的容器里，內(nèi)放直徑為4min~20mm的磁 鐵珠，然后反復(fù)攪拌60-300分鐘，取出磁鐵珠，完成磁性篩分，磁性篩分后的 正極粉金屬鎳含量應(yīng)小于2%;如果大于2%，則重復(fù)步驟4。 步驟5:得到最終產(chǎn)物步驟4得到的正極粉，其主要成分為氫氧化亞鎳、氧化亞鈷和金屬鎳粉，其 比例為94: 5: 1，其中金屬鎳含量小于2%，進(jìn)行抽真空密封保存，可直接應(yīng)用于生產(chǎn)，制成正極極片。實(shí)施例1:步驟1:收集廢鎳氫、鎳鎘電池正極片，主要指正極邊角料、斷片等通過目 視將其中的雜物如紙片、金屬挑選出去，保證廢極片中沒有鐵、銅等有害雜質(zhì)。步驟2:將挑選好的正極片導(dǎo)入正極粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎，粉碎機(jī)功率為2KW， 篩網(wǎng)數(shù)目為100目， 一般不可太細(xì)，粉碎時(shí)間為60—90分鐘，防止泡沫鎳的過 度粉碎，給后續(xù)的磁性篩分帶來困難。粉碎機(jī)內(nèi)部不可使用鑄鐵，最好使用不 銹鋼，防止鐵元素的混入比例超標(biāo)。步驟3:將所得粉碎好的正極粉進(jìn)行篩分，選用IOO目的篩網(wǎng)，過篩后的正 極粉主要成分為氫氧化亞鎳、氧化亞鈷和金屬鎳粉，其比例大約在86: 4: 10。 其中金屬鎳粉的比例控制在5%—10%之間。沒有過篩的物質(zhì)基本為金屬鎳，其含 量控制在90%以上，如果低于90%，則重復(fù)步驟2。步驟4:將步驟3所得的正極粉至于一無磁性的容器里，內(nèi)放直徑為4mm的 磁鐵珠，然后反復(fù)攪拌80分鐘，取出磁鐵珠，完成磁性篩分，磁性篩分后的正 極粉金屬鎳含量應(yīng)小于2%;如果大于2%，則重復(fù)步驟4。步驟5:將步驟4得到的正極粉，其主要成分為氫氧化亞鎳、氧化亞鈷和金屬 鎳粉，其比例為94: 5: 1，其中金屬鎳含量小于2%，進(jìn)行抽真空密封保存，可直接應(yīng)用于生產(chǎn)，制成正極極片。實(shí)施例2:步驟1:收集廢鎳氫、鎳鎘電池正極片，主要指正極邊角料、斷片等通過目 視將其中的雜物如紙片、金屬挑選出去，保證廢極片中沒有鐵、銅等有害雜質(zhì)。步驟2:將挑選好的正極片導(dǎo)入正極粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎，粉碎機(jī)功率為3KW， 篩網(wǎng)數(shù)目為100目， 一般不可太細(xì)，粉碎時(shí)間為60—90分鐘，防止泡沫鎳的過 度粉碎，給后續(xù)的磁性篩分帶來困難。粉碎機(jī)內(nèi)部不可使用鑄鐵，最好使用不 銹鋼，防止鐵元素的混入比例超標(biāo)。步驟3:將所得粉碎好的正極粉進(jìn)行篩分，選用200目的篩網(wǎng)，過篩后的正 極粉主要成分為氫氧化亞鎳、氧化亞鈷和金屬鎳粉，其比例大約在86: 4: 10。其中金屬鎳粉的比例控制在5%—10%之間，沒有過篩的物質(zhì)基本為金屬鎳，其含 量控制在90%以上，如果低于90%，則重復(fù)步驟2。步驟4:將步驟3所得的正極粉至于一無磁性的容器里，內(nèi)放直徑為20mm的 磁鐵珠，然后反復(fù)攪拌100分鐘，取出磁鐵珠，完成磁性篩分，磁性篩分后的 正極粉金屬鎳含量應(yīng)小于2%;如果大于2%，則重復(fù)步驟4。步驟5:經(jīng)過步驟4得到的正極粉其主要成分為氫氧化亞鎳、氧化亞鈷和金屬鎳粉，其比例為94: 5: 1，其中金屬鎳含量小于2%，進(jìn)行抽真空密封保存，可直接應(yīng)用于生產(chǎn)，制成正極極片。
權(quán)利要求
1、一種鎳氫、鎳鎘電池正極活性物質(zhì)的回收方法，其特征在于包括以下步驟(1)、將廢鎳氫、鎳鎘電池的正極片進(jìn)行目視篩分；(2)、把目視篩分好的正極片導(dǎo)入正極粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎；(3)、將粉碎好的正極粉進(jìn)行物理粒徑篩分；(4)、把步驟3得到正極粉進(jìn)行磁性篩分。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鎳氫、鎳鎘電池正極活性物質(zhì)的回收方 法，其特征在于所述正極粉碎機(jī)的功率為2-3KW，篩網(wǎng)為100目，粉碎時(shí)間 為60—90分鐘。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鎳氫、鎳鎘電池正極活性物質(zhì)的回收方 法，其特征在于經(jīng)過物理粒徑篩分后的正極粉主要為氫氧化亞鎳、氧化亞 鈷和金屬鎳粉，金屬粉所占比例為5%—10%。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種鎳氫、鎳鎘電池正極活性物質(zhì)的回 收方法，其特征在于所述磁性篩分是將得到的正極粉放入無磁性的容器里， 內(nèi)置直徑為4mm—20mm的磁鐵珠，反復(fù)攪拌60~300分鐘。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種鎳氫、鎳鎘電池正極活性物質(zhì) 的回收方法，其特征在于經(jīng)過磁性篩分后的正極粉中金屬鎳的含量小于 2%。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種鎳氫、鎳鎘電池正極活性物質(zhì)的回收方法，其特征在于包括以下步驟(1)將廢鎳氫、鎳鎘電池的正極片進(jìn)行目視篩分；(2)把目視篩分好的正極片導(dǎo)入正極粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎；(3)將篩分好的正極粉進(jìn)行物理粒徑篩分；(4)把步驟3得到正極粉進(jìn)行磁性篩分。本發(fā)明所采用方法具有如下優(yōu)點(diǎn)(1)本發(fā)明的回收方法工藝簡單，僅僅采用粉碎、篩分、磁性篩選就完成了對材料的回收利用，易于操作；(2)本發(fā)明利用材料的物理特性進(jìn)行物理回收和篩分，該方法不會影響材料的化學(xué)性能，所得的產(chǎn)物可以直接制作電池使用；(3)本發(fā)明中用到的設(shè)備是粉碎機(jī)、篩網(wǎng)、磁鐵，較少的設(shè)備大大降低了材料的生產(chǎn)成本。
文檔編號H01M10/54GK101257137SQ20081002340
公開日2008年9月3日 申請日期2008年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月11日
發(fā)明者勃 楊, 趙寶娟, 郭道傳 申請人:郭道傳