废旧镍氢电池回收处理工艺技朮浅析(续)
7、国内外镍氢废电池研究现状
1、国外研究现状：废电池回收最早始于欧洲。 欧盟于1991年颁布了电池回收法令，呼吁欧盟国家禁止销售汞含量高的电池，并对镉和铅电池进行分类回收； 德国 丹麦、丹麦、荷兰等国家在20世纪90年代初通过立法强调废旧电池的回收利用。 荷兰基于可持续发展战略于1993年正式立法，强调焚烧和填埋不是废旧电池合适的处理方法。 规定了电池生产企业相应的废旧电池回收处置责任，要求建立相应的处置制度； 丹麦是欧洲最早回收废旧电池的国家之一。 丹麦于1996年开始回收废旧镉镍电池，具体方法为：电池以销售单价0.9美元/电池回收费出售，回收费按17.6美元/电池支付给电池回收商。公斤; 这一政策的制定提高了镉镍电池的销售价格。 相对较高，从而改变了消费者的行为，小型二次电池的消费重点已转向环保电池。 1997年丹麦废旧镉镍电池回收率达到95%； 德国于1998年10月1日通过了废旧电池回收和处理法规。 与丹麦类似，对电池制造商进行监管，并采用压金制度，实现废旧电池的有效回收； 法国于1999年开始回收电池，并于2001年开始回收所有电池。 废电池； 日本在废旧电池的回收利用方面一直走在世界前列。 日本早在1993年就开始回收废旧电池。1996年后，日本学习德国《循环经济法》，加强资源回收利用的经验。 除颁布《包装容器回收法》和起草《家用电器回收法》外，普遍加强了资源回收技术的研发，在废旧干电池回收技术方面取得了突破。2000年之后，日本开始实施“3R”（Reuse）”计划来解决资源严重短缺的问题。 目前日本二次电池回收率高达84%，铅酸电池可100%回收。 日本电池回收采用的方式主要是在各大商场和公共场所放置回收箱，依靠电池制造商的赞助进行回收。 目前，日本回收的废电池93%由协会收集，7%由电池制造商收集（包括工厂废电池）； 美国对废电池管理的立法最多。 最细的国家不仅建立了完善的废电池回收体系，还建立了多家废电池处理厂，并坚持不懈地对公众进行宣传教育，让公众自觉支持和配合废旧电池的回收利用。电池。
美国有很多废旧电池回收公司，当地很多垃圾收集公司也从事电池回收业务。 美国最大的电池回收公司是非营利性私人环保组织RBRC（RBRC）。 已在全国范围内获得超过300票。 在多家镉镍电池生产商的赞助下，RBRC于1999年在美国和加拿大设立了25000多个电池回收点，专门回收铅酸、镉镍、氢镍、锂等二次电池-离子。
2、国内废旧电池回收利用现状：我国是世界上干电池生产和消费量最大的国家。 电池年产量占全球年产量的1/3。 年电池消耗量约为7至80亿只，但电池回收率却不足2%。 虽然我国在《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》中对危险废物做出了相关规定，但由于电池种类繁多，且其危害定义不明确，大多数使用我国电池尚未作为危险废物处理。 落实管理； 1997年12月31日，中国轻工业联合会、经济贸易部、国家工商总局、国家环境保护总局、海关总署、国家技术监督局、国家商检局该局联合发文，从2001年1月起，2006年1月1日起，禁止生产、销售汞含量大于自身重量0.025%的电池。 2003年10月9日，国家环保总局、国家发展和改革委员会、建设部、科技部、商务部联合发布了《废电池防治技术政策》污染”。 本技术政策是规范废旧电池利用的指导性文件。 对分类、收集、运输、综合利用、贮存、处理等全过程污染防治的技术选择，以及污染源的规划、立项、选址、建设、运营和管理等作出了指导性规定。设施。 规定废旧电池的收集重点是镉镍电池、氢镍电池、锂离子电池、铅酸电池等废弃充电电池以及氧化银等废弃纽扣式原电池； 目前在中国，锌锰电池在小范围内都有回收和经营加工厂。此外，其他电池要么与一般生活垃圾一起填埋、焚烧，要么堆肥。 全国每年报废的电池大部分没有回收而是随意丢弃，对生态环境和人类健康造成严重威胁； 据检测，我国部分城市每吨垃圾汞含量高达1.7~5.1g，其中70%来自废旧电池。 废旧电池混入堆肥后，其重金属含量较高，严重影响堆肥产品的质量。 混入焚烧过程中的汞、镉、砷、锌等重金属在高温下容易气化挥发，在烟气中含量高达1~5mg/nm3，即60~比世界医疗保健机构制定的标准高300倍； 一些金属在炉中反应形成氯化物和硫化物。 或者是氧化物，它比原来的金属元素更容易汽化、挥发。 焚烧沉积物中富集大量重金属，产生难以处理的灰渣； 废旧电池混入垃圾填埋场，电池中的重金属可能会随渗滤液渗出，成为污染土壤和地下水的永久隐患； 随着人们环保意识的逐渐增强，废旧电池的污染问题也逐渐引起了人们的关注。 各地已开始开展废旧电池的回收利用。 但由于技术、资金和回收体系不完善，我国废旧电池的回收大多停留在表面。
8、废氢镍电池回收处理技术
1、火法冶金加工技术：所谓火法冶金，也叫干法冶金，就是将废旧电池进行分类筛选，粉碎，然后放入焙烧炉中进行高温焙烧，利用不同元素的氧化物的熔化。 沸点不同。 采用控温蒸发，然后将目标成分冷凝回收。 该技术以镍铁合金为回收对象。 日本住友金属、三德金属等多家公司有能力利用这种方法回收废弃氢镍电池。 进行加工。
1）废氢镍电池经过机械破碎、水洗除去电解液KOH后干燥，分离出隔膜、粘结剂等有机物。 其余原料采用还原法熔炼，得到以镍铁为主的合金材料。 含镍约50%～55%，铁约30%～35%（质量百分比）； 熔炼后的镍铁合金材料可根据不同目的进一步熔炼，熔炼产物可用于合金钢或铸铁的熔炼。 2）另一目标氢镍电池负极用稀土合金的特性。 有研究采用氢镍电池负极储氢合金为原料进行熔盐电解。 将合金或合金中键合的碳以CO2或CO的形式除去，使负极储氢合金得到净化；
3）该方法的优点是火法工艺简单，处理电池种类不受限制，废镉镍电池处理设备可直接利用。 但回收合金的经济价值较低，且未实现钴、镍的分离。 净化处理能耗高，对设备强度要求高。 处理过程中可能会逸出挥发性有毒化合物，对空气造成一定的污染，且处理成本较高（瑞士和韩国的R-Tec等离子处理技术就面临这样的困难），难以实现工业化运行。
2、湿法冶金加工技术：该技术创造条件使粉碎后的电极材料中的目标成分稳定在溶液中，然后采用溶剂萃取、化学沉淀、电解沉积等方法使目标成分形成化合物或金属形态康复了；
1）为了实现废氢镍电池中钴、镍和稀土元素的回收，一般采用酸性溶液处理电极材料。 不同的酸溶液体系有不同的处理效果。 一般认为盐酸的溶解作用比硫酸强。 和硝酸，主要用于AB5氢镍电池。 AB5氢镍电池的负极主要是轻稀土合金。 这些轻稀土合金与电极中的其他碱土金属元素在硫酸或硝酸中可形成硫酸。 复盐或硝酸复盐。 这些复盐的溶解度较小，阻碍了电极中目标成分的浸出。
2）张平伟对以盐酸和硫酸为介质的废氢镍电池的湿法冶金处理进行了系统研究。 为了优化废氢镍电池的酸浸条件，张平伟对废氢镍电池的电极进行了系统研究。 系统研究了物料与盐酸反应的温度、时间、浓度和固液比。 最后得出废氢镍电池在3mol/LHCl中95℃、料液比1:9反应3h的浸出率最佳。 那么此时电池电极中96%的镍、99%的稀土和100%的钴就会被浸出，但是使用硫酸作为介质的浸出率不如盐酸。
3)为了分别回收浸出液中的稀土、镍和钴元素，分别使用2,2-乙基己基膦酸()和三辛胺(TOA)或双(2,4,4-三甲基戊基)。 )膦酸()在控制溶液pH值的条件下从浸出液中萃取出目标成分，然后用盐酸溶液作为反萃液，将目标成分从有机相中反萃。 通过实验研究发现，稀土元素具有良好的萃取效果，能够很好地将稀土元素从浸出液中分离出来。 经萃取沉淀后可回收99.8%的稀土元素。 TOA 不能很好地分离钴和镍。 TOA可以使98%的钴和96%的镍得到回收，钴和镍的分离回收效率更高。 萃取后回收了99.6%的钴和99.8%的镍。
3、湿法回收得到的金属产品纯度比火法冶金高，但工艺流程复杂，处理成本高。 目前难以实现工业化生产； 与火法冶金相比，湿法冶金对于废弃氢镍电池的处理效果更为有效。 回收研究和应用领域还有很大的拓展空间。
（未完待续）