4H2SO4溶液浸出法从废旧干电池中回收锰制备硫酸锰工艺研究.docx
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科技,
科教视野
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溶液浸出法从废旧干电池中回收锰制备硫酸锰工艺研究
刘玉洁河/南南阳理工学院生物与化学工程学院
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多.
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河南
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4摘要本丈介绍度旧干电池芯与%认一?
多.混合液反应制备硫酸住溶液经过净化浓缩干澡制备一水硫故住对其工艺流程技术条件以及检刻方法进行探讨产品质童符合562
(一)标准住的回收率在89以上在有效解决度旧干电池对环境污染的同时为住盆工业拓721
,,,
宽了资源梁道符合可持续发展战略3关扭词硫故住4制备工艺4度旧干电池
。
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前,目前废旧电池对环境的污染已是一个不争的事实虽然化学电池生产厂家已经注意到环保问题生产出绿色环保型电池/不含重金
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属福汞Υ但其他金属特别是锰的大量存在仍是很大的隐患锰是人体不可缺少的徽量元素之一但体内锰含量过多可引起锰中毒全身
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倦怠头痛关节痛及脑炎甚至得震颐麻痹综合症川
、,,,,
、
。
我国是世界电池生产第一大国拒统计(/刃年我国电池生产总Ξ(量为7(亿支年消耗量约为7.亿支Ω这些废旧电池大部分被丢Μ
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上海华彭实业有限公司生产的分析纯硫代硫酸钠4河南焦作市试
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。
弃不仅毒化了环境而且造成了资源的严重浪费本文进行了废旧电池蕊与硫酸硫酸亚铁混合溶液反应生产硫酸锰的工艺研究与国内硫酸锰生产主要采用的高温焙烧法酸浸法两矿加酸法二氧化硫法Ξ1等工艺方法Ω比较而言存在能耗低生产流程短污染小锰利用率一高产品纯度高等优点其技术指标达到562()2国家标准不仅7旧电池对环境的污染而且在有色金属锰的再资源化方能有效解决废面有较大的实际意义符合可持续发展战略为废旧电池的污染治理及综合利用提供了一条新的途径
。
、
剂厂生产的分析纯重铬酸钾4河南地方国营孟津化工一厂生产的化学纯铁氛化钾4天津市科密化学试剂开发中心生产的分析纯无水碳酸钠碘化钾4开封化工四厂生产的分析纯乙二胺四乙酸二钠4某刨床厂
、
、
、
、
、
、
、
刨下的废铁屑4氛水抓化按硫酸盐酸淀粉铬黑Ο三乙醉胺氛化经胺均为分析纯
、、
、
、
、
、
、
。
、
。
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工艺流程分为预处理硫酸锰生产两部分各步流
。
、
程见图
Γ
、
图(所示
。
(实脸部分
Σ
锌锰电池为一次性电池它分为酸性电他和碱性电池两大类但其主要成分都是锌和锰各类废旧电Υ’池的综合成分分析结果见表ΓΓ常用7号电池成分分析见表(川
(7实验原理(77废旧锌锰电池化学组成
Σ
ΣΣ
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废电池
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。
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各类度旧电池的续合成分分析
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实验原理由各类电池的化学组成可见利用废旧电池中锰生产相应无机盐与目前常用的锰矿石相比其杂质成分相对简单的
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多各杂质含量相对低的多加之通过简单的预处理可使电池中的各种组分得到最大限度的分离使生产工艺更加简单同时成本大大下
,,,
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由图+可知?
仇的转化率随反应时间的增加而升高考虑到生
,
。
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ΣΣ
将固体物质取出7.℃供干备用Σ(+7(废旧电池蕊/处理后Υ中?
?
仇含量测定预
。
Σ
Σ
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]锥形瓶中溶于7.?
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]飞乙二胺四乙酸二钠盐标准液滴定接近终点时加人7.Χ
。
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Σ
Σ
3
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Υ
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蒸馏水气碘化钾7加止/7ΨΥ盐ΓΣΜ酸放置暗处搅拌7分钟后以用配制好的硫代硫酸钠滴定接近终Σ点时加人.Μ9淀粉溶液1?
]继续滴定至溶液由紫色变为无色记录
,
]?
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7.和Μ滴.Μ9铬黑Ο指示剂继续Υ至溶液由紫红色变为纯蓝色为滴定终点记录溶液用滴定计算
]
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含量
。
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仇含量做平行实验?
3次取平均值即为废旧电池碳包/处理后Υ中?
Χ含量本文测得其
,
。
平行标定+次取其平均值即为产品中?
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Σ
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Σ
9
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Θ
一
标准
。
Σ+结论
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,,
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伪一?
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。
。
标准锰的总回收率为89以上1/(采用此工艺生产硫酸锰和传统还原焙烧酸浸工艺不同具有Υ流程短设备少投资省能耗低操作容易环境污染小等优点为废
。
,,Σ,
旧干电池的回收利用开发了一条新的途径
月/1此工艺用%眨刃,?
邓Υ月
司
。
作还原剂原料来源广价格低但其
、
、
Σ
Γ低于)℃搅拌器转速+Μ=分钟反应时间Γ抽滤将渔液转移至烧.Λ杯中加热至印℃滴加饱和碳酸钠溶液搅拌此时有大量气体和沉淀产生溶液Ε?
上升当Ε?
⊥Σ左右时停止滴加抽滤将滤液转+Μ至烧杯中此时涟液为?
?
’?
>多认混合液移(?
>在另一烧杯中加人7克无水碳酸钠7/Λ]水加热搅拌至完全溶解将?
?
’?
够氏混合液倒人其中搅拌待反应完全后抽<旅洗涤固体至无Μ.户离子此时固体为碱式碳酸锰4滤液?
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氧化产物残/Μ.Υ分离比较困难酸碱消耗较多对反应中选用一种更好的还原剂还有待进一步研究
。
、
。
Σ一一一一,一Σ考文献
一
必
Σ
【蒋玉萍等废旧锌锰干电池回收利用与探讨ΩΖ〕实验技术与管理ΞΓ
Σ
。
、
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。
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哨伏晶体将制得的碱式碳酸锰转移至一小烧杯中滴加(口9的?
多’溶液溶解后转移至大燕发皿中用水燕气加热燕发浓缩待蒸发皿中出现大量晶休顺粒同时还有少量母液时趁热抽滤用少无水乙醉洗涤晶体7.℃烘既得产品本文制得产品Γ吨1结Σ与讨论Σ17沮度对回收率的影响取Μ支大试管分别加人78/准确称Υ碳包混合物/已处理Υ和
]%?
月一?
多Χ混合液分别放置于’?
(.℃.+℃印℃).℃7.℃水浴中保沮反应1.?
Φ转移至离心管=中)/Γ分钟离心分离Μ分钟倒去母液将沉淀转移至碘童瓶中用Υ?
?
3碘量法分析其?
Χ的含量分析其转化率结果如图1所示1可知?
?
Χ3的转化率随沮度的升高而升高考虑到能耗的因图
。
).洲2Υ20Ζ【席国喜等盐酸溶解旧锌锰电池正极活性物溶解条件研究〔Ξ化Ξ(3一学世界(/Γ+(/77ΥΜ21Μ2Υ?
Μ1刘Ζ无〔〕建本等硫酸锰的生产技术及发展方向〔〕机盐工业(/Μ1Υ?
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(佣(
3
一
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——
—
Σ
Σ
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/8ΥΜ0【李朋恺等废电池回收锌锰生产出口饲料级一水硫酸锌及碳酸锰Ξ+Σ工艺研究〔中国资薄综合利用(/77.)3(一1.ΞΖΥ?
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3
一
Σ
Σ
、
Σ
【崔培英等利用废旧电池制备锌锰复合徽肥的研究【化学世界ΞΜΞΖ
Σ
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Σ
3
Μ1Σ
2马?
〔〕虹化学实脸技术/?
Υ【〕第一版北京化学工业出版社
、
、
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、
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素我门选定反应温度为).℃
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肠78呢臼肠叶图的.8
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【王才良中国化工产品分析方法手册/无机分册Υ【Ξ第一版北Ξ03一Σ京农业出版社78(777(777+【化学工业部化学试剂标准化技术归口单位化学工业部化学试剂Ξ)?
质量监侧中心化学试剂标准大全〔〕第一版北京化学工业出版社78Μ31)一1Μ+)Σ
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口1
叶
一一一一
作者简介3刘玉洁女助教毕业于河南
- 配套讲稿:
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- H2SO4 溶液 浸出 废旧 干电池 回收 制备 硫酸锰 工艺 研究