專利名稱：一種從廢舊中性鋅錳電池中回收汞的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于廢舊電池回收技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種從廢舊中性鋅錳電池中回收汞 的方法。
背景技術(shù)：
我國是鋅錳電池的生產(chǎn)和消費大國。目前，雖然堿性鋅錳電池已經(jīng)實現(xiàn)無汞化，但 大量使用的中性鋅錳電池仍然存在汞。汞和汞的化合物都是有毒的。汞具有明顯的神經(jīng)毒 性，對人類和動物的內(nèi)分泌系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)等會造成嚴重的危害。而且，汞的生物毒性具有 不可降解性和累積性，一旦進入土壤或水體中就很難從根本上消除。廢舊鋅錳電池中的汞 如果不經(jīng)回收，都必然經(jīng)歷從電池中釋放進入環(huán)境，再從接納地經(jīng)遷移、吸收轉(zhuǎn)化到達被污 染介質(zhì)、動植物體或人體的過程。最終，少量的汞就通過生物循環(huán)在生物體內(nèi)積蓄難以排 除，從而影響人們的身體健康。另外，汞也是一種不可再生的自然資源，有著廣泛的用途。因 此，把廢舊中性鋅錳電池中的汞提取出來并加以利用，不僅可以減小其對環(huán)境和人類的危 害，也能取得一定的經(jīng)濟效益，對社會的可持續(xù)發(fā)展具有重大的意義。對廢舊鋅錳電池中汞的回收利用已有廣泛的研究。專利申請?zhí)枮?1113130. 6的 “從廢電池中去除和回收汞的方法”、專利申請?zhí)枮?00710010767. 2的“廢鋅錳干電池干餾 分離裝置及分離方法”、專利申請?zhí)枮?00410041889. 4的“廢干電池制取錳鋅鐵氧體的方 法”、專利號為ZL200510033231.3的“回收處理混合廢舊電池的方法及其專用焙燒爐”、專利 號為ZL01248064. 9的“廢電池處理裝置”以及專利號為ZL00127829. 0的“含汞廢電池的綜 合回收利用方法”等技術(shù)都是利用汞及其化合物易升華的特點將其回收，但這些方法存在 投資和能耗高、綜合效益低、容易造成二次污染的缺點。專利申請?zhí)枮?00310104920. χ的 “廢舊電池的無害化回收處理工藝”、專利申請?zhí)枮?00810035697. 0的“對廢舊鋅錳堿性干 電池進行回收利用的溶浸方法”、專利號為ZL01133636. 6的“廢舊電池綜合利用處理工藝”、 專利號為ZLOl 108745. 5的“浸出法回收干電池”以及專利號為ZLOl 101504. 7的“廢干電池 的回收利用方法”等技術(shù)是把汞離子沉淀成難容的化合物而分離，這些方法過程復雜、流程 長、污染源多，不易控制，另外，需要消耗較多的其他化學物質(zhì)，增加了回收成本。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點和不足，本發(fā)明的目的在于提供一種工藝簡單、 成本低、環(huán)保高效的從廢舊中性鋅錳電池中回收汞的方法。本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)一種從廢舊中性鋅錳電池中回收汞的方 法，包括以下操作步驟將廢舊中性鋅錳電池的負極鋅皮取出，然后把廢舊中性鋅錳電池的正極物質(zhì)及電 解質(zhì)放入水中，攪拌使其分散，采用酸調(diào)節(jié)PH值至1 6，充分浸泡并攪拌，使廢舊中性鋅錳 電池中的電解質(zhì)及汞化合物溶于水中，過濾不溶物并回收；濾液重復用于浸泡正極物質(zhì)及 電解質(zhì)，當濾液中鋅離子的濃度達到重量百分含量0. 1 10%時，把負極鋅皮放入濾液中，攪拌讓其充分接觸濾液，使汞離子置換鋅并生成鋅汞齊；當汞離子反應完全時，從濾液中取 出汞齊化的鋅皮并將其作為陽極，濾液作為電解液，進行電解；電解過程中，陽極上的鋅溶 解，金屬汞剝落在陽極下面，收集落下的金屬汞，完成了汞的回收。所述將廢舊中性鋅錳電池的正極物質(zhì)及電解質(zhì)放入水中是將正極物質(zhì)及電解質(zhì)、 水按下述重量百分比配制而成正極物質(zhì)及電解質(zhì) 1 50%水50 99%。所述電解質(zhì)為氯化鋅和氯化銨。所述酸為稀硫酸、鹽酸、氟硼酸、硼酸、甲酸或乙酸。所述汞離子置換鋅并生成鋅汞齊的時間為1 10小時。所述電解液含有以下按重量百分比計的組分鋅離子 0.1 10%氯化銨 1 30%/K69. 9 89%;所述電解的條件為電解液的pH值為1 6 ；溫度為20 50°C，陽極電流密度為 10 200A/m2，所述電解采用的陰極為石墨、金屬鈦、鋁或鋅。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)廢舊中性鋅錳電池中汞 主要分布在鋅皮和電解質(zhì)中的特點對汞進行回收，操作工藝簡單，容易實施；汞的回收率高 且穩(wěn)定，回收過程中添加的化學物質(zhì)少，幾乎不產(chǎn)生二次污染，回收成本低，因而具有較好 的可行性及環(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1 將廢舊中性鋅錳電池的負極鋅皮取出，然后把廢舊中性鋅錳電池的正極物質(zhì)及電 解質(zhì)(電解質(zhì)中含有氯化鋅和氯化銨)共1重量份放入99重量份水中，攪拌使其分散，采 用稀硫酸調(diào)節(jié)PH值至6，充分浸泡并攪拌，使廢舊中性鋅錳電池中的電解質(zhì)及汞化合物溶 于水中，過濾不溶物并回收；濾液重復用于浸泡正極物質(zhì)及電解質(zhì)，當濾液中鋅離子的濃度 達到重量百分含量0. 時，把負極鋅皮放入濾液中，攪拌讓其充分接觸濾液，使汞離子置 換鋅并生成鋅汞齊；1小時后汞離子反應完全時，從濾液中取出汞齊化的鋅皮并將其作為 陽極，濾液作為電解液(電解液中含有以下按重量百分比計的組分鋅離子0. 1%，氯化銨 30%，水69. 9% )，以金屬鈦為陰極，進行電解，電解溫度為50°C，電解液pH值為6，陽極電 流密度為ΙΟΑ/m2 ；電解過程中，陽極上的鋅溶解，金屬汞剝落在陽極下面，收集落下的金屬 汞，完成了汞的回收。檢查陰極金屬鈦上沉積的金屬鋅，沒有發(fā)現(xiàn)汞。實施例2 將廢舊中性鋅錳電池的負極鋅皮取出，然后把廢舊中性鋅錳電池的正極物質(zhì)及電 解質(zhì)(電解質(zhì)中含有氯化鋅和氯化銨)共25重量份放入75重量份水中，攪拌使其分散，采 用鹽酸調(diào)節(jié)PH值至4，充分浸泡并攪拌，使廢舊中性鋅錳電池中的電解質(zhì)及汞化合物溶于 水中，過濾不溶物并回收；濾液重復用于浸泡正極物質(zhì)及電解質(zhì)，當濾液中鋅離子的濃度達到重量百分含量5 %時，把負極鋅皮放入濾液中，攪拌讓其充分接觸濾液，使汞離子置換鋅 并生成鋅汞齊；5小時后汞離子反應完全時，從濾液中取出汞齊化的鋅皮并將其作為陽極， 濾液作為電解液(電解液中含有以下按重量百分比計的組分鋅離子5%，氯化銨15%，水 80% )，以純鋁片為陰極，進行電解，電解溫度為35°C，電解液pH值為4，陽極電流密度為 ΙΟΟΑ/m2 ；電解過程中，陽極上的鋅溶解，金屬汞剝落在陽極下面，收集落下的金屬萊，完成 了汞的回收。檢查陰極純鋁片上沉積的金屬鋅，沒有發(fā)現(xiàn)汞。實施例3 將廢舊中性鋅錳電池的負極鋅皮取出，然后把廢舊中性鋅錳電池的正極物質(zhì)及電 解質(zhì)(電解質(zhì)中含有氯化鋅和氯化銨)共50重量份放入50重量份水中，攪拌使其分散，采 用氟硼酸調(diào)節(jié)PH值至1，充分浸泡并攪拌，使廢舊中性鋅錳電池中的電解質(zhì)及汞化合物溶 于水中，過濾不溶物并回收；濾液重復用于浸泡正極物質(zhì)及電解質(zhì)，當濾液中鋅離子的濃度 達到重量百分含量10%時，把負極鋅皮放入濾液中，攪拌讓其充分接觸濾液，使汞離子置換 鋅并生成鋅汞齊；10小時后汞離子反應完全時，從濾液中取出汞齊化的鋅皮并將其作為陽 極，濾液作為電解液(電解液中含有以下按重量百分比計的組分鋅離子10 %，氯化銨1 %， 水89% )，以石墨為陰極，進行電解，電解溫度為20°C，電解液pH值為1，陽極電流密度為 200A/m2 ；電解過程中，陽極上的鋅溶解，金屬汞剝落在陽極下面，收集落下的金屬汞，完成 了汞的回收。檢查陰極石墨上沉積的金屬鋅，沒有發(fā)現(xiàn)汞。實施例4 將廢舊中性鋅錳電池的負極鋅皮取出，然后把廢舊中性鋅錳電池的正極物質(zhì)及電 解質(zhì)(電解質(zhì)中含有氯化鋅和氯化銨)共15重量份放入85重量份水中，攪拌使其分散， 采用硼酸調(diào)節(jié)PH值至5，充分浸泡并攪拌，使廢舊中性鋅錳電池中的電解質(zhì)及汞化合物溶 于水中，過濾不溶物并回收；濾液重復用于浸泡正極物質(zhì)及電解質(zhì)，當濾液中鋅離子的濃度 達到重量百分含量4%時，把負極鋅皮放入濾液中，攪拌讓其充分接觸濾液，使汞離子置換 鋅并生成鋅汞齊；8小時后汞離子反應完全時，從濾液中取出汞齊化的鋅皮并將其作為陽 極，濾液作為電解液(電解液中含有以下按重量百分比計的組分鋅離子4%，氯化銨沈％， 水70% )，以石墨為陰極，進行電解，電解溫度為40°C，電解液pH值為5，陽極電流密度為 180A/m2 ；電解過程中，陽極上的鋅溶解，金屬汞剝落在陽極下面，收集落下的金屬萊，完成 了汞的回收。檢查陰極石墨上沉積的金屬鋅，沒有發(fā)現(xiàn)汞。實施例5 將廢舊中性鋅錳電池的負極鋅皮取出，然后把廢舊中性鋅錳電池的正極物質(zhì)及電 解質(zhì)(電解質(zhì)中含有氯化鋅和氯化銨)共35重量份放入65重量份水中，攪拌使其分散，采 用甲酸調(diào)節(jié)PH值至2，充分浸泡并攪拌，使廢舊中性鋅錳電池中的電解質(zhì)及汞化合物溶于 水中，過濾不溶物并回收；濾液重復用于浸泡正極物質(zhì)及電解質(zhì)，當濾液中鋅離子的濃度達 到重量百分含量6%時，把負極鋅皮放入濾液中，攪拌讓其充分接觸濾液，使汞離子置換鋅 并生成鋅汞齊；3小時后汞離子反應完全時，從濾液中取出汞齊化的鋅皮并將其作為陽極， 濾液作為電解液(電解液中含有以下按重量百分比計的組分鋅離子6%，氯化銨19%，水 75% )，以鋅片為陰極，進行電解，電解溫度為35°C，電解液pH值為2，陽極電流密度為80A/ Hl2 ；電解過程中，陽極上的鋅溶解，金屬汞剝落在陽極下面，收集落下的金屬汞，完成了汞的 回收。檢查陰極鋅片上沉積的金屬鋅，沒有發(fā)現(xiàn)汞。
實施例6 將廢舊中性鋅錳電池的負極鋅皮取出，然后把廢舊中性鋅錳電池的正極物質(zhì)及電 解質(zhì)(電解質(zhì)中含有氯化鋅和氯化銨)共45重量份放入55重量份水中，攪拌使其分散，采 用乙酸調(diào)節(jié)PH值至3，充分浸泡并攪拌，使廢舊中性鋅錳電池中的電解質(zhì)及汞化合物溶于 水中，過濾不溶物并回收；濾液重復用于浸泡正極物質(zhì)及電解質(zhì)，當濾液中鋅離子的濃度達 到重量百分含量3 %時，把負極鋅皮放入濾液中，攪拌讓其充分接觸濾液，使汞離子置換鋅 并生成鋅汞齊；7小時后汞離子反應完全時，從濾液中取出汞齊化的鋅皮并將其作為陽極， 濾液作為電解液(電解液中含有以下按重量百分比計的組分鋅離子3%，氯化銨12%，水 85% )，以金屬鈦為陰極，進行電解，電解溫度為25°C，電解液pH值為3，陽極電流密度為 150A/m2 ；電解過程中，陽極上的鋅溶解，金屬汞剝落在陽極下面，收集落下的金屬汞，完成 了汞的回收。檢查陰極金屬鈦上沉積的金屬鋅，沒有發(fā)現(xiàn)汞。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
1.一種從廢舊中性鋅錳電池中回收汞的方法，其特征在于包括以下操作步驟將廢舊中性鋅錳電池的負極鋅皮取出，然后把廢舊中性鋅錳電池的正極物質(zhì)及電解質(zhì) 放入水中，攪拌使其分散，采用酸調(diào)節(jié)PH值至1 6，充分浸泡并攪拌，使廢舊中性鋅錳電池 中的電解質(zhì)及汞化合物溶于水中，過濾不溶物并回收；濾液重復用于浸泡正極物質(zhì)及電解 質(zhì)，當濾液中鋅離子的濃度達到重量百分含量0. 1 10%時，把負極鋅皮放入濾液中，攪拌 讓其充分接觸濾液，使汞離子置換鋅并生成鋅汞齊；當汞離子反應完全時，從濾液中取出汞 齊化的鋅皮并將其作為陽極，濾液作為電解液，進行電解；電解過程中，陽極上的鋅溶解，金 屬汞剝落在陽極下面，收集落下的金屬汞，完成了汞的回收。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從廢舊中性鋅錳電池中回收汞的方法，其特征在于所 述將廢舊中性鋅錳電池的正極物質(zhì)及電解質(zhì)放入水中是將正極物質(zhì)及電解質(zhì)、水按下述重 量百分比配制而成正極物質(zhì)及電解質(zhì)1 50%水50 99%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從廢舊中性鋅錳電池中回收汞的方法，其特征在于所 述電解質(zhì)為氯化鋅和氯化銨。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從廢舊中性鋅錳電池中回收汞的方法，其特征在于所 述酸為稀硫酸、鹽酸、氟硼酸、硼酸、甲酸或乙酸。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從廢舊中性鋅錳電池中回收汞的方法，其特征在于所 述汞離子置換鋅并生成鋅汞齊的時間為1 10小時。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從廢舊中性鋅錳電池中回收汞的方法，其特征在于所 述電解液含有以下按重量百分比計的組分 鋅離子0.1 10%氯化銨 1 30%水69. 9 89% ；所述電解的條件為電解液的PH值為1 6 ；溫度為20 50°C，陽極電流密度為10 200A/m2，所述電解采用的陰極為石墨、金屬鈦、鋁或鋅。
全文摘要
本發(fā)明公開了從廢舊中性鋅錳電池中回收汞的方法。該方法包括步驟將廢舊中性鋅錳電池的負極鋅皮取出，然后把廢舊中性鋅錳電池的正極物質(zhì)及電解質(zhì)放入水中，攪拌使其分散，采用酸調(diào)節(jié)pH值為1～6，充分浸泡并攪拌，使廢舊中性鋅錳電池中的電解質(zhì)及汞化合物溶于水中，過濾不溶物并回收；濾液重復用于浸泡正極物質(zhì)及電解質(zhì)，當濾液中鋅離子的濃度達到重量百分含量0.1～10％時，把負極鋅皮放入濾液中，攪拌讓其充分接觸濾液，使汞離子置換鋅并生成鋅汞齊；當汞離子反應完全時，從濾液中取出汞齊化的鋅皮并將其作為陽極，濾液作為電解液，進行電解；電解過程中，陽極上的鋅溶解，金屬汞剝落在陽極下面，收集落下的金屬汞，完成了汞的回收。
文檔編號C22B43/00GK102117919SQ201110037750
公開日2011年7月6日 申請日期2011年2月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月14日
發(fā)明者呂東升, 李偉善, 羅建成, 莫燁強, 譚春林, 黃啟明 申請人:華南師范大學