钯金价格,2种金属的回收率显著上升

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钯金价格,2种金属的回收率显著上升
第42卷第4期中南大学学报自然科学版。42。4
真空冶金回收废旧锌锰电池的汞和镉试验研究
何德文1,刘蕾1,肖羽堂2,周欢年1
1。中南大学冶金科学与工程学院环境工程系,湖南长沙,;
2。南开大学环境科学与工程学院,天津,
摘要:采用真空冶金方法处理锌锰电池,研究分离回收汞和镉的工艺方法,考察真空度、温度、加热时间对2种金属回收率的影响。试验结果表明:在真空度低于91.99时,和的回收率较低,但当真空度为91.99~98.66时,2种金属的回收率显著上升,超过98.66时,和的回收率几乎保持不变;且随着温度的增加和加热时间的延长,和的回收率也增加,但当温度达到一定值和加热时间超过2.5时,和的回收率接近95的饱和值。
关键词:锌锰电池;真空冶金;汞;镉;回收利用
1。,,,;
2。,,,
:-。,。/。91.99?98.66,2.5;350℃725℃,95。
我国是世界上干电池生产和消费大国。据资料统计,20世纪末我国干电池产量约150亿只,占世界总量的50[1?5],其中使用量最大的是锌锰电池。废旧的锌锰电池中汞和镉是剧毒污染物,对环境的污染已引起公众、媒体和环境保护部门的普遍关注[6?10]。但废旧电池的汞和镉又是十分贵重的金属,目前对于锌锰电池的回收利用技术主要是湿法冶金和火法冶金
[11?14]。采用传统的冶金技术回收锌锰电池的汞和镉,都存在工艺流程复杂、能耗高、原材料消耗大且易产生二次污染等缺陷,在实际利用中有待改进。真空冶
金法是冶金领域的新技术,钯金价格与传统冶金相比具有能耗和资源消耗少、金属回收率高、成本较低等优点,特别对于金属汞和镉的冶炼具有明显优势[15]。在此,本文作者采用真空冶金法回收废旧锌锰电池的和,研究真空度、温度和加热时间对汞和镉回收率的影响。
1实验部分
金属在一定的温度下有固定的蒸汽压,可表示为:
式中:,,和均为常数;为蒸汽压;为温度。
可见,环境的气体压强对金属蒸发有显著影响,对于废电池中和,可在较低能耗条件下,通过真空冶金的方法回收有价金属汞和镉。
实验材料为5号圆柱形锌锰电池,一部分是生活废弃物,另一部分是新电池。为了便于试验效果的比较,统一将新电池放电后再进行试验。真空冶金回收废旧锌锰电池工艺流程如图1所示,整个系统主要由加热器、冷凝器、真空计组成。
图1真空冶金回收锌锰电池工艺流程
废弃的锌锰电池表面带有污物,特别是有机污物,在真空条件下,污物的蒸气易释放出来,影响真空设备的工作压力,因此,为了改善材料的真空性能,在真空冶炼前,需对废旧锌锰电池进行预处理。一般先将废旧锌锰电池用碱清洗后,再用酒精洗干净,晾干再放入加热器中。
试验考察不同真空度、温度和加热时间下废旧锌锰电池汞和镉的回收率。汞、镉的含量采用火焰原子吸收光谱法结合化学滴定的方法测定[16?17]。
2实验结果与讨论
2.1真空度对汞、镉回收的影响
由于汞的沸点比镉的低,因此,和分别在450℃和700℃下加热2.5。不同真空度下的汞和镉的回收率结果如图2所示。
由图2可知:在较低的真空度条件下,和的回收率较低,且随真空度增大而缓慢增大;但当真空度超过一定值时91.99时,2种金属的回收率显著上升,且与真空度存在线形关系,当真空度达到
98.66时,和的挥发率达到极限。
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图2真空度对汞和镉回收的影响
2.2温度对汞、镉回收的影响控制真空度为99.99、加热时间为2.5,不同温度下的汞、镉回收率如图3所示。
图3温度对汞和镉回收率的影响
第4期何德文,等:真空冶金回收废旧锌锰电池的汞和镉试验研究895钯金价格
由图3可知:随着温度的增加,和回收率也增加;当温度在350℃以下时,回收率与温度几乎呈线形关系;随后增加温度,回收率增长不显著,接近饱和。对于,由于沸点比的高,温度在600℃时,其回收率较低,随着温度的升高,回收率也显著升高,但超过700℃时,的回收率也接近饱和。
2.3加热时间对汞和镉回收的影响
保持真空度为99.99,和的加热温度分别为400℃和725℃时,加热时间对汞、镉回收率的影响如图4所示。
由图4可知,和的回收率随着加热时间的延长而增加,当达到2.5后,两者都不再显著提高。
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图4加热时间对汞和镉回收的影响
1真空冶金工艺可有效处理锌锰废电池并分离回收其中和,不仅解决了汞和镉的污染问题,回收得到有价值的金属,而且具有回收成本低和利于工业化生产特点,具有很好的适用性。
2当真空度91.99~98.66时,和2种金属的回收率显著上升;当真空度超过98.66时,和的回收率几乎保持不变;且随着温度的增加和加热时间的延长和,回收率也增加,但温度达到一定值和加热时间超过2.5时,和的回收率接近95,达到饱和。

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