锌锰废干电池资源化处理技术研究

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1、科学·创新·振兴六条途径得以解决。通过上述途径可逐步减轻我国所面临的生态环境压力，实现生态环境的可持续发展。参考文献：[1]曹风中．中国发生持久性环境危机的经济学初步分析．环境与可持续发展．2002年卷．[2]李金昌．环境资源北京：中国科学出版社，1995．(3]陈燕平．公众参与是新世纪环境保护的制度创新．西部大开发中公众参与环境保护研讨会．2002年“月[4]夏光．开创人与自然和谐发展的文明发展道路．中国人Cl报2002年10月[5]张道军、朱麦云等．流域生态环境可持续发展论．郑州：黄河水利出版社．

2、2001年11月．作者简介：赵桂玲，沈阳农业大学林学院森林培育教研室讲师。锌一锰废干电池资源化处理技术研究studyonZn—MaWasteDryBatteri∞TreaUnentTechnology陈扬张正洁文武赫冬青(沈阳环境科学研究所)摘要：本论文针对锌一锰干电池的构成特点，在全面介绍和分析国内外废千电池处理技术的基础上．结合实验研究，找出了实施废干电池资源化利用的试验工艺条件，提出了新型湿法处理技术路线。关键词：锌一锰废干电池资源化利用同槽电解1前言锌～锰废干电池中含有锌、铅、镉、汞、锰等重金

3、属，是环境的重要污染物，同时，废干电池又蕴含着大量的有价金属。随着电池消费数量的迅速增加，废千电池所造成的环境污染和二次资源的回收利用已成为亟待解决的问题。本研究在借鉴国内外先进的处理技术的基础上，开展了废干电池无害化和资源化处理技术研究，提出了一条实现锌一锰废干电池资源化和无害化湿法冶金处理技术路线。2外废干电池资源化处理技术现状国内外废干电池处理技术一般分为三种，即火法冶金技术、湿法冶金技术和半火半湿法冶金技术。火法冶金技术是在高温下使废干电池中的金属及其化合物氧化、还原、分解、挥发、冷凝，回收有

4、价金属；半火半湿法冶金技术是将废干电池焙烧，蒸气压大的有价金属或金属氧化物挥发进入气相，在冷凝装置中回收，留在焙烧产物中的固相用酸浸出，然后甩电解等方法从浸出液中回收有价金属；湿法冶金技术是基于锌、二氧化锰等可溶于酸的原理，使锌一锰干电池中的锌和二氧化锰与酸作用生成可溶性盐而进入溶液，溶液经净化后采用电积法生产金属锌和二氧化锰或其它化工产品。三种处理技术的对比情况如表1所示。表1几种处理技术工艺比较TablelTeehnologicalComparisonofDifferemDisposalMetho

5、ds工艺名称产品回收率三废排放优点缺点污染重、能锌回收率)75％废水、废气、废渣排流程短、投资少。霉曩曩警篓火法冶金技术锰回收率)80％放较大。生产成本高。498科学·创新·振兴续表工艺名称产品回收率三废排放优点缺点工艺流程较锌回收率>80％产品附加值较高。羹：鬟票篓半火半湿法冶金技术存在三废污染。锰回收率)90％高、收益小。锌回收率)95％生产过程清洁，无三环境效益显著，产品成本高、收湿法技术锰回收率)93％废排放。附加值高。益高。3试验方案3．1试验内容1)滤渣浸出。将废干电池中的锌、锰从固相转到

6、液相中来，使有害杂质以稳定金属化台物的形式留在渣相，并找出浸出的最佳条件。2)浸出液净化。除去浸出液中的铁、铜、钴、镍等杂质，找出最佳的净化条件。3)Zn—MnO：同槽电解。找到最佳的工艺技术参数，生产优质电锌和MnO：。3．2试验的工艺流程试验采用的工艺流程如图l所示。匿王里迪l回l锌皮铁——闪锌壮I皂笪垫墅坠图1工艺流程科学·创新·振兴3，4试验设备1)JB50一D增力搅拌器2)破碎机3)研磨机4)三级振动筛(60、80、100目)5)浸出罐5l6)净化罐517)电解槽390×115×115m8)

7、高位储槽2l9)低位储槽2l10)整流器30V／5A11)循环泵3．5试验3．5，1预处理试验该实验采用破碎、水洗、分离和过滤等方法对废干电池进行拆解和有效分离，并进行碱洗脱氯，为下一道工序作准备。碱洗脱氯主要反应如下：ZnCl2+Na2CO】=ZnC03l+2NaCl(1)ZnO·ZnCl2+Na2C03=ZnO·ZnC03l+2NaCl(2)H爱++2C1一=H92C12J浸出试验(3)浸出以闪锌矿和浓硫酸为原料，在浸出槽中完成的。根据有色冶金原理，通过对zn—S—H：0系(298．15K，标准状

8、态)相图分析，可以得出如下电极电势情况：S+2H++2e!兰』墨H：S(4)因二氧化锰的标准电极电势为1．28V，所以ZttS可按下式反应ZnS+Mn02+4H+=Zn2++Mn2++2H20+SJ(5)￡；=1．28—0．141=1．14(V)同时，由元素电位图so；竺so]，z一竺s竺H：s可以求出，0so,2。／H2S=0．31(V)。这样，ZnS也可按(4)式氧化分解：ZnS+4Mn02+8H+=Zn2++4Mn2++4H20+so：一+Sl(6