(1.中山市环境科学学会，广东中山；2.中山市环境科学学会，广东中山)采用溶剂萃取与化学沉淀相结合的方法，研究了从镍、钴、铜、铁和稀土混合废弃物中分离主要有价金属元素的工艺条件。通过预处理得到有价金属溶液，调节pH为2.0使稀土元素沉淀下来，铜被萃取分离，然后在pH为5时萃取钴，剩余的水溶液用来制备镍皂，这样镍、钴、铜、铁和稀土元素逐渐被分离提纯，达到了处理含镍、钴、铜、铁和稀土元素混合废弃物，回收有用物质，控制污染，保护环境的目的。[关键词 废弃物; 分离提纯; 回收,,,(1.,；2.,,中国):纸,ckel,,,.,=1.0,shot.-,,.:废品；；；自上世纪末锂离子电池和镍氢电池实现商业化以来，因其能量密度高、体积小、重量轻、寿命长、无记忆、自放电小、寿命长等诸多优点，被广泛应用于相机、手机、笔记本电脑等便携式仪器中。
锂离子电池中含有钴酸锂、六氟磷酸锂、有机碳酸盐、碳材料、铜、铝等化学物质，而废旧镍氢电池中含有大量的镍以及相当数量的稀土、钴和强碱性电解液。因此，将废旧锂离子和镍氢电池丢弃到自然界中必然会对自然造成极大的危害[1,2]。从另一个角度看，上述经济的发展导致我国对这些金属元素的消耗量迅速增加，这些物质需要从国外进口。因此，为了更好、合理地利用钴、镍资源，控制污染，保护环境，保护我们美丽的家园，对含钴、镍的电池废料进行回收处理具有十分重要的意义。本文在现有工作的基础上，主要研究从锂离子电池和镍氢电池混合废料中回收钴、镍等有价元素。 实验中所用到的主要实验药物化学名称化学式生产厂家纯度/%硫酸铜汕头市光华化工厂99.0一水硫磺汕头市光华化工厂99.0天津市河东区红岩试验厂三氯化铁.0六水硝酸盐有限公司汕头市光华化工厂99.广州化学试剂厂98.51.2溶液的配制将一定量预处理的混合废旧电池材料经焙烧、磁选除去可磁选物质，然后在适当条件下进行碱浸。碱浸过滤后，将滤渣在适当的酸溶条件下酸溶，过滤，得一定量的母液，其中各种主要元素的浓度见表。
取母液30mL，加入粉碎合金粉5.0g，充分反应后，调pH为0.3，过滤，滤液中各主要元素浓度如表所示。混合电池废料中回收有价金属元素工艺流程1.1实验药物实验所需主要药物列于表中，其中磺化煤油：将工业煤油与浓硫酸按体积比80进行磺化反应，反应时间30min，然后用水洗分离出磺化煤油。 其它分析纯试剂如硫酸、盐酸、硝酸、氢氧化钠等。含量/(gL297.454.02527.加入合金粉后溶液中主要元素浓度元素含量/(gL259.7408..7加入粉碎合金粉前后对比，Co、Ni、Fe、Al浓度明显增加，尤其是Co和Ni，而稀土元素无明显影响。将溶液与合金粉反应后调节至pH为0.3，Co和Ni明显增加，而溶液对其它元素无明显影响，用该溶液代替碱浸酸溶处理后的母液做过程萃取，各元素浓度均明显高于未加合金粉的溶液。在净化实验中，由于Co、Ni浓度的提高，更有利于Co、Ni的回收分离纯化。取100mL母液，调pH2.0，过滤，测定滤液中各主要元素浓度如表。 调节pH值后溶液中主要元素浓度为/(gL-..537.25518..52240。调节pH值前后对比，稀土元素含量明显降低，去除率在90%以上，而其他主要元素浓度几乎没有变化。因此，可以采用调节pH值的方法对稀土元素进行分离沉淀。
1、萃取实验是针对铜的专用萃取剂，在一定条件下，也能从混合溶液中萃取出Co。实验中，用10%磺化煤油作为稀释剂，萃取各单元素时发现，其对铜的萃取效果非常明显，而对其他元素的萃取效果不明显。为考察10%此混合溶液对各元素的萃取效果，用分析纯试剂配制与预处理溶液同数量级的混合模拟溶液，用10%萃取。在不同实验pH下，萃取效果如图所示。对五种混合模拟溶液在不同pH下10%萃取的实验结果表明：10%的萃取效率与acEx的分离效果。61.萃取实验中很难得到纯的镍化合物，因为镍和钴的物理化学性质非常相似，将镍和钴分离也很困难。 采用传统的沉淀、氧化、结晶等方法无法将镍和钴分离，最好的方法是采用离子交换或萃取，从钴和镍共存的基质中获得纯镍。本实验采用磺化煤油为稀释剂，以1 mol/min萃取剂分离钴和镍。
该萃取剂化学名称为二(2,4,4'-三甲基戊基)膦，是一种新型的酸性膦化合物，其对钴和镍的分离系数比高达7000。称取适量分析纯样品单离子溶液，在一定条件下用一定量的萃取剂进行萃取，考察不同pH值、不同振荡时间对单离子萃取效果的影响。 1.4.1单溶液离子萃取pH值实验取各单溶液离子溶液25mL调pH至50mL，取12.5mL萃取剂272中的25mL，室温振荡20min，分层后用原子吸收光谱法测定萃取前后溶液的离子浓度，计算其萃取率，结果绘制如下图所示：不同振荡时间下272对单离子的萃取效果结论通过实验研究，可以得出以下结论：废旧锂离子电池与镍氢电池混合物料适宜条件为500℃焙烧4h。 磁选物料经碱浸焙烧去除后的物料适宜条件为：采用1mol/L NaOH溶液，采用固液比1:10，在80℃下反应3h，可去除大部分金属铝，避免大量铝盐进入后续处理；采用固液比1:15，在70℃下反应3h，可使大部分物料进入溶液，为后续处理提供良好条件。
如果在酸溶后制备的母液中添加粉碎的合金粉，反应后Co、Ni、Fe、Al的浓度会明显提高，有利于钴、镍的回收分离和提纯。调节pH为2.0，可使90%以上的稀土元素被除去。通过一系列萃取、分离、回收实验，铜和钴分别可回收93.9%和98.2%，剩余溶液中的镍也可采用制备镍皂的方法回收。不同pH对单个离子的萃取效果可以看出，随着pH值的增加，Co的萃取率提高非常明显，Ni也有所增加，但不如Co明显；Fe和Cu的萃取率随pH值的增加而降低，Mn的萃取率与pH值无关；在pH=5.0时，272对钴的萃取效率明显优于对其他四种元素的萃取效率。 1.4.2 单一溶液离子萃取振荡时间实验取各单一溶液离子溶液25mL，调节pH