廢電池回收鋅、錳加工出口飼料級-水硫

廢電池回收鋅、錳加工出口飼料級-水硫酸錳及碳酸錳工藝研究鋅錳電池一次性電池，它可分為酸性電池和堿性電池兩大類。不論是酸性電池還是堿性電池，其主要成分均為鋅和錳。用廢電池中鋅、錳加工相應無機鹽與目前鋅錳鹽所常用的鋅焙砂煙道灰電塵低度氧化鋅及錳礦相比，其雜質成分相對簡單的多，各雜質含量也相對低得多。加之通過簡單的機械解決和分離，可使電池中的各種組分得到最大限度的分離，這不僅使解決工藝大為簡化，同時使解決成本大大下降。且設備解決能力提高，經濟效益極為顯著。為此可通過剝離，預解決，使鋅、錳、鐵片、炭棒及其它物質相互分離后，對鋅采用全濕法流程，錳利用碳包中的炭粉、乙炔黑及鋅浸取過程中萌生的H2進行還原焙燒后再進行濕法流程。加工出口飼料級-水硫酸鋅的主要化學反應：

工藝流程：

工藝流程分為預解決、硫酸鋅加工、碳酸鋅加工三大部分，見流程圖：

ZnSO4H2O加工工藝

經解決的鋅皮相對于常規鋅鹽加工廠的鋅原料相比，其成分簡單，且雜質含量低，鋅的價態單一。故相對而言，鋅的溶出速度快，浸出率高（一般在98%以上），浸出液粘度相對較小，固液分離較易。與常規原料相比，浸出液中Cd2+將被未反應的鋅皮置換而形成Zn-Cd渣，從而達到了對鎘的初步去除作用，有效降低了凈化工序活性鋅的消耗量。浸取過程萌生的大量H2經水封裝置與浸取系統隔離后可筆直輸入MnCO3車間的還原焙燒爐作為還原劑使用。試驗結果證明:在密閉浸取器中以間接蒸汽間隙式加熱，保持浸取液溫度超過100oC,攪拌轉速為60r/min，固液比控制在1：3-3：5，浸取4h后的pH為4.0-4.2,其鋅溶出率達98.4%-99.5%，母液鋅含量達156-160g/L,噸產品耗酸量為0.55t(以100%H2SO4計)，其H2產量約為105Nm3,其容積利用率優于使用常規原料的容積利用率，渣率與使用常規原料鋅焙砂的渣率之比為1：105-110，踐行聲明：采用小規格圓盤真空過濾機可達到大容量快速固液分離的目的，其分離效率〉99%，與使用壓濾機相比，不僅大大降低了勞動強度，而且有效縮短了分離操作周期。分離后的母液經測定：Mn2+量〈0.001%；Fe量0.015。故氧化去鐵無須使用KmnO4,可使用廉價的H2O2(與KmnO4相比，H2O2不引入任何雜質離子)，反應的萌生的少量酸可用鋅皮中和。經試驗聲明：氧化溫度升至100oC并維持30min,分離過程pH控制在4.7-5.2，其鐵去除率最高，分離后母液含鐵量0.0005%，分離效果十分理想。

置換是保證出口飼料級ZnSO4H2O質量的關鍵工序，其目的在于有效地除pb、Cd。傳統的技術路線是加入過量2-3倍的活性Zn粉，利用Zn、Cd、pb電位差將母液中pb2+、Cd2+置換成鉛、鎘。為加速Cd2+的置換減少復溶，一般多采用70oC置換，增大Zn粉用量或維持溶液中一定Cu2+量（使之形成Cu2Cd金屬互化物），減少與空氣接觸（Me+1/2O2+2H+=Me2++2H2），控制沉淀物與溶液接觸時間并迅速過濾，從而達到提高Cd的去除率目的。上述辦法雖能提高Cd的去除率目的，但難于行通，其原由是加工成本提高，設備投入增大，為處理此矛盾，在大量實驗的基礎上，我們采用程序控溫、程序投料方式成功地降低了活性鋅粉用量（為理論量的1.2-1.5倍）。其ZnSO4H2O母液中含Cd量0.00001。利用上述辦法加工的產品可達美國食用化學藥典之規定。

高純MnCO3加工工藝

經預解決后的錳粉，利用其中所含的炭素、乙炔黑，輔之鋅皮進取所提供的H2,在800-850oC還原焙燒爐中焙燒2-3h，使其中MnO2、MnO3絕大部分轉為易溶于H2SO4的MnO,錳粉殘渣中的汞在焙燒過程中隨煙道逸出經捕汞器收集后加碳研磨形成低毒HgS再行掩埋解決。還原焙燒后的錳粉按1：4固液比加入水，礦粉與H2SO4按1：2.65投料，控制反應溫度〉80oC，攪拌機轉速45r/min，反應時間為4-6h。由于電池中Mn粉成分相對于菱錳礦、軟錳礦簡單得多，且雜質含量亦低得多，特點是產品中有害成分Ca，Mg極低，因此去雜簡單，固液分離極易完成，一般可使用水循環式真空過濾機實現，其控制參數為：鐵的去除采用pH＝3，加入工業H2O2氧化，調ph=4.5-5.2分離Fe(OH)3沉淀，然后在ph=4.5-5.0加入工業BaS澄清去除重金屬。其反應時間為1-1.5h，攪拌機轉速宜選擇30r/min,溫度〉80oC。碳酸化工藝參數選擇為：

（1）凈化液MnSO4濃度為0.1-0.2mol/L;

（2）[NH4HCO3]:[Mn2+]=1：2.5；

（3）溫度50-55oC；

（4）游離NH4HCO3濃度7.5%-0%;

（5）pH=6.5,其產品質量最佳。

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