PL220853B1 - Sposób utylizacji masy odpadów baterii Zn-C i Zn-Mn pozostałej po wydzieleniu frakcji ferromagnetycznej - Google Patents
Sposób utylizacji masy odpadów baterii Zn-C i Zn-Mn pozostałej po wydzieleniu frakcji ferromagnetycznejInfo
- Publication number
- PL220853B1 PL220853B1 PL396082A PL39608211A PL220853B1 PL 220853 B1 PL220853 B1 PL 220853B1 PL 396082 A PL396082 A PL 396082A PL 39608211 A PL39608211 A PL 39608211A PL 220853 B1 PL220853 B1 PL 220853B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- separation
- processing
- utilization
- product
- ferromagnetic fraction
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 52
- 230000005294 ferromagnetic effect Effects 0.000 title claims description 21
- 238000000926 separation method Methods 0.000 title claims description 16
- 239000002699 waste material Substances 0.000 title claims description 16
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 title claims description 13
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 61
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 48
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 47
- NWONKYPBYAMBJT-UHFFFAOYSA-L zinc sulfate Chemical compound [Zn+2].[O-]S([O-])(=O)=O NWONKYPBYAMBJT-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 34
- 235000009529 zinc sulphate Nutrition 0.000 claims description 32
- 239000011686 zinc sulphate Substances 0.000 claims description 32
- 239000011572 manganese Substances 0.000 claims description 28
- SQQMAOCOWKFBNP-UHFFFAOYSA-L manganese(II) sulfate Chemical compound [Mn+2].[O-]S([O-])(=O)=O SQQMAOCOWKFBNP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 25
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 25
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 24
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 24
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 17
- 239000000123 paper Substances 0.000 claims description 16
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims description 16
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims description 15
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims description 15
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 claims description 15
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 15
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims description 15
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N Oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims description 12
- 235000007079 manganese sulphate Nutrition 0.000 claims description 12
- 239000011702 manganese sulphate Substances 0.000 claims description 12
- 238000002386 leaching Methods 0.000 claims description 11
- 229910000357 manganese(II) sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 11
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 10
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 9
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- OAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYSA-N Hydrazine Chemical compound NN OAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 8
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910021653 sulphate ion Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000000872 buffer Substances 0.000 claims description 4
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 claims description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 4
- 235000006408 oxalic acid Nutrition 0.000 claims description 4
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims description 3
- ATRRKUHOCOJYRX-UHFFFAOYSA-N Ammonium bicarbonate Chemical compound [NH4+].OC([O-])=O ATRRKUHOCOJYRX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000001099 ammonium carbonate Substances 0.000 claims description 2
- 235000012501 ammonium carbonate Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 2
- 238000011946 reduction process Methods 0.000 claims description 2
- 150000003464 sulfur compounds Chemical class 0.000 claims description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims description 2
- 150000001279 adipic acids Chemical class 0.000 claims 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims 1
- 230000029087 digestion Effects 0.000 claims 1
- 150000002311 glutaric acids Chemical class 0.000 claims 1
- 239000011343 solid material Substances 0.000 claims 1
- 235000011044 succinic acid Nutrition 0.000 claims 1
- 150000003444 succinic acids Chemical class 0.000 claims 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 29
- 235000017550 sodium carbonate Nutrition 0.000 description 23
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 21
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 description 14
- 150000005323 carbonate salts Chemical class 0.000 description 12
- 235000011149 sulphuric acid Nutrition 0.000 description 12
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 10
- BPKGOZPBGXJDEP-UHFFFAOYSA-N [C].[Zn] Chemical compound [C].[Zn] BPKGOZPBGXJDEP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- WJZHMLNIAZSFDO-UHFFFAOYSA-N manganese zinc Chemical compound [Mn].[Zn] WJZHMLNIAZSFDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910000368 zinc sulfate Inorganic materials 0.000 description 4
- 229960001763 zinc sulfate Drugs 0.000 description 4
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000010979 pH adjustment Methods 0.000 description 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 2
- HRZFUMHJMZEROT-UHFFFAOYSA-L sodium disulfite Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S(=O)S([O-])(=O)=O HRZFUMHJMZEROT-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 235000010262 sodium metabisulphite Nutrition 0.000 description 2
- 239000004296 sodium metabisulphite Substances 0.000 description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 241000556720 Manga Species 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- PRKQVKDSMLBJBJ-UHFFFAOYSA-N ammonium carbonate Chemical compound N.N.OC(O)=O PRKQVKDSMLBJBJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021383 artificial graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- HFNQLYDPNAZRCH-UHFFFAOYSA-N carbonic acid Chemical compound OC(O)=O.OC(O)=O HFNQLYDPNAZRCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000009854 hydrometallurgy Methods 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 150000002697 manganese compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 1
- 239000011265 semifinished product Substances 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- -1 sulfuric acid ester Chemical class 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/84—Recycling of batteries or fuel cells
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Description
Przedmiotem wynalazku jest sposób utylizacji masy odpadów baterii cynkowo-węglowych i cynkowo-manganowych, pozostałej po wydzieleniu frakcji ferromagnetycznej, przy czym obie części wydzielone są po mechanicznym rozdrobnieniu tychże baterii.
Znany jest, z patentu 176546, sposób odzyskiwania surowców ze wstępnie sortowanego zgromadzonego zużytego materiału, zwłaszcza z rozdrobnionych baterii elektrochemicznych i akumulatorów, w którym poddany obróbce materiał dzieli się na frakcję zgrabną i drobną, które następnie, każda oddzielnie, poddana jest dalszej obróbce, przy czym dalszej obróbce podlegają tylko wymieszane elektrolity, z których wydziela się kolejne ich składniki. Z frakcji drobnej w postaci zawiesiny wydziela się, głównie z udziałem kwasu siarkowego. Celem wynalazku jest przetworzenie masy odpadów w kilku etapach obróbki, z których niezbędne są procesy hydrometalurgiczne, przy czym produkt uzyskany na kolejnych etapach jest produktem nadającym się do zastosowania bez konieczności zastosowania następnego etapu przeróbki.
W sposobie utylizacji masy odpadów baterii Zn-C i Zn-Mn pozostałej po wydzieleniu frakcji ferromagnetycznej, według wynalazku, w pierwszej kolejności masa po przeróbce mechanicznej i separacji frakcji ferromagnetycznej, jest wprowadzona do wody, do której w trakcie jej mieszania, dodawany jest kwas siarkowy powodując rozpoczęcie znanego egzotermicznego procesu kwaśnego ługowania w trakcie którego następuje roztworzenie przetwarzanej masy. Wprowadzony kwas, rozpoczyna proces egzotermiczny, w efekcie którego układ osiąga temperaturę z zakresu 30°C do 60°C, pozwalając na przebieg procesu ługowania bez konieczności ogrzewania. Po zakończeniu reakcji, w następnym etapie, prowadzi się znany proces filtracji, którego wynikiem jest uzyskanie roztworu siarczanu cynku i manganu, ZnSO4/MnSO4, gdzie zawartość siarczanu cynku (ZnSO4) wynosi powyżej 50% zawartości siarczanu manganu (MnSO4), wyługowanego produktu zawierającego niewyługowaną część manganu, tworzywa sztuczne, grafit i papier. Wydzielony roztwór siarczanów, po regulacji pH i wytrąceniu za pomocą stałego węglanu sodu lub węglanowego buforu amonowego, w postaci mokrego osadu soli węglanów i wodorotlenków może być produktem finalnym lub też staje się produktem finalnym po jego osuszeniu. W dalszej kolejności, w kolejnym etapie, wyługowany produkt, mieszany jest z wodą, do której dodawany jest kwas siarkowy oraz jeden z reduktorów, którymi są kwas szczawiowy; mieszanina kwasów: adypinowego, glutarowego, bursztynowego zwana KDK; metanol; hydrazyna; gliceryna; związki siarki na (+4) stopniu utlenienia, powodując rozpoczęcie egzotermicznego procesu redukcyjnego kwaśnego ługowania. Również i ten układ procesu kwaśnego redukcyjnego ługowania, z zastosowaniem reduktorów, samoistnie ogrzewa się dzięki kwasowi siarkowemu do temperatur z zakresu od 25°C do 80°C. Po zakończeniu reakcji, w następnym etapie, prowadzi się znane filtrowanie, w wyniku, którego otrzymuje się kolejny produkt, jakim jest roztwór siarczanów manganu (MnSO4) oraz cynku (ZnSO4) z co najmniej 70% przewagą związków manganu (Mn) i wyługowany produkt zawierający tworzywa sztuczne, grafit i papier, który jest już produktem finalnym lub też staje się produktem finalnym po jego osuszeniu. Wydzielony roztwór siarczanów, w następnym etapie, po regulacji pH i wytrąceniu za pomocą stałego węglanu sodu lub węglanowego bufom amonowego, w postaci mokrego osadu soli węglanów i wodorotlenków, może być produktem finalnym lub też staje się produktem finalnym po jego osuszeniu.
Sposób utylizacji masy odpadów baterii Zn-C i Zn-Mn pozostałej po wydzieleniu frakcji ferromagnetycznej według wynalazku pozwala na utylizację składników baterii, które, jak dotychczas nie podlegały przeróbce i były najczęściej deponowane na składowiskach odpadów, mimo że stanowią one zagrożenie środowiska naturalnego. Wszystkie produkty, uzyskane w kolejnych etapach przeróbczych mają cechy półproduktu lub produktu finalnego, który może podlegać dodatkowo suszeniu.
Sposób utylizacji masy odpadów baterii Zn-C i Zn-Mn pozostałej po wydzieleniu frakcji ferromagnetycznej według wynalazku w przykładach wykonania, z użyciem reduktorów w trzecim etapie, przedstawiono poniżej w kilku przykładach jak również, graficznie, na załączonym schemacie.
P r z y k ł a d I
Po wydzieleniu, w trakcie obróbki mechanicznej z zużytych baterii ogniw cynkowo-węglowych i cynkowo-manganowych, frakcji ferromagnetycznej, pozostałą masę w ilości 200 g wpro33 wadzono do 1,2 dm3 wody i w trakcie mieszania dodano 111 cm3 95% kwasu siarkowego, H2SO4.
Wprowadzenie kwasu, w wyniku procesu egzotermicznego proces przebiegał w temperaturze 43°C.
Po zakończeniu procesu, na drodze filtracji, uzyskano produkt wyługowany zawierający niewyługowa3 ną część manganu, tworzywa sztuczne, grafit, papier oraz 1,2 dm3 roztworu zawierającego siarczan
PL 220 853 B1 cynku (ZnSO4) i siarczan manganu (MnSO4) z przewagą siarczanu cynku - Zn 79,8% : Mn 13,0%.
3
Z 920 cm3 roztworu za pomocą stałego węglanu sodu (Na2CO3) dodawanego do chwili ustalenia się pH równego 7,50 strącono, w trakcie ciągłego mieszania, mokry osad soli węglanowych i wodorotlenków będący produktem finalnym. Osad, w części, w kolejnym etapie obróbki był suszony i dopiero po wysuszeniu został potraktowany jako produkt finalny. Masa produktu po wysuszeniu to 63,25 g. Pro3 dukt wyługowany, poddano obróbce w kolejnym etapie. Produkt wprowadzono do 1,0 dm3 wody, do 3 której w trakcie mieszania, dodano 131 cm3 95% kwasu siarkowego, H2SO4 oraz KDK (nazwa handlowa), czyli mieszaniny kwasu adypinowego, glutarowego oraz bursztynowego w ilości 90,8 g. Ilość kwasu siarkowego i KDK wyznaczona została na podstawie stechiometrii reakcji, z 25% nadmiarem. Wprowadzenie kwasu zaskutkowało ustaleniem temperatury procesu kwaśnego redukcyjnego ługowania na poziomie 34°C. Po zakończeniu procesu, na drodze filtracji, uzyskano produkt wyługowany 3 zawierający tworzywa sztuczne, grafit i papier i 960 cm3 roztworu zawierającego siarczan manganu o
(MnSO4), z domieszką siarczanu cynku (ZnSO4) - Zn 6,90% : Mn 16,9%. Z 880 cm3 roztworu za pomocą stałego węglanu sodu (Na2CO3) dodawanego do chwili ustalenia się pH równego 7,50 strącono, w trakcie ciągłego mieszania, mokry osad soli węglanowych i wodorotlenków w ilości 38,15 g, będący produktem finalnym. Osad, w części, w kolejnym etapie obróbki był suszony i dopiero po wysuszeniu został potraktowany jako produkt finalny. Masa produktu po wysuszeniu to 63,25 g.
P r z y k ł a d II
Po wydzieleniu, w trakcie obróbki mechanicznej z zużytych baterii ogniw cynkowo-węglowych i cynkowo-manganowych, frakcji ferromagnetycznej, pozostałą masę w ilości 200 g wprowadzono do
1,2 dm3 wody i w trakcie mieszania dodano 111 cm3 95% kwasu siarkowego, H2SO4. Wprowadzenie kwasu podniosło temperaturę procesu do 48°C. Po zakończeniu procesu, na drodze filtracji, uzyskano produkt wyługowany zawierający niewyługowaną część manganu, tworzywa sztuczne, grafit, papier 3 i 1,2 dm3 roztworu zawierającego siarczan cynku (ZnSO4) i siarczan manganu (MnSO4) z przewagą 3 siarczanu cynku - Zn 69,0% : Mn 11,9%. Z 1000 cm3 roztworu za pomocą stałego węglanu sodu (Na2CO3) dodawanego do chwili ustalenia się pH równego 7,50 strącono, w trakcie ciągłego mieszania, mokry osad soli węglanowych i wodorotlenków będący produktem finalnym. Osad, w części, w kolejnym etapie obróbki był dopiero po wysuszeniu został potraktowany jako produkt finalny. Masa produktu po wysuszeniu to 67,30 g. Produkt wyługowany, poddano obróbce w kolejnym etapie. Pro33 dukt wprowadzono do 1,0 dm3, do której w trakcie mieszania, dodano 22,0 cm3 - 95% kwasu siarko3 wego, H2SO4 oraz metanol w ilości 9,9 cm3. Ilość kwasu siarkowego i alkoholu wyznaczona została na podstawie stechiometrii reakcji, z 25% nadmiarem. Wprowadzenie kwasu podniosło temperaturę procesu do 26°C. Po zakończeniu procesu, na drodze filtracji, uzyskano produkt wyługowany zawierający 3 tworzywa sztuczne, grafit i papier i 1000 cm3 roztworu zawierającego, siarczan manganu (MnSO4), 3 z domieszką siarczanu cynku (ZnSO4) - Zn 3,3% : Mn 38,0%. Z 880 cm3 roztworu za pomocą stałego węglanu sodu (Na2CO3) dodawanego do chwili ustalenia się pH równego 7,50 strącono, w trakcie ciągłego mieszania, mokry osad soli węglanowych i wodorotlenków w ilości 18,25 g, będący produktem finalnym. Osad, w części, w kolejnym etapie obróbki był suszony i dopiero po wysuszeniu został potraktowany jako produkt finalny.
P r z y k ł a d III
Po wydzieleniu, w trakcie obróbki mechanicznej z zużytych baterii ogniw cynkowo-węglowych i cynkowo-manganowych, frakcji ferromagnetycznej, pozostałą masę w ilości 200 g wprowadzono do
1,2 dm3 wody i w trakcie mieszania dodano 111 cm3 95% kwasu siarkowego H2SO4. Wprowadzenie kwasu ustaliło temperaturę procesu kwaśnego ługowania na poziomie 46°C. Po zakończeniu procesu, na drodze filtracji, uzyskano produkt wyługowany zawierający niewyługowaną część manganu, two3 rzywa sztuczne, grafit, papier i 1,2 dm3 roztworu zawierającego siarczan cynku (ZnSO4) i siarczan 3 manganu (MnSO4) z przewagą siarczanu cynku - Zn 64,0% : Mn 12,2%. Z 1000 cm3 roztworu za pomocą stałego węglanu sodu (Na2CO3) dodawanego do chwili ustalenia się pH równego 7,50 strącono, w trakcie ciągłego mieszania, mokry osad soli węglanowych i wodo rotle n ków będący produktem finalnym. Osad, w części, w kolejnym etapie obróbki był suszony i dopiero po wysuszeniu został potraktowany jako produkt finalny. Masa produktu po wysuszeniu to 59,85 g.
3
Produkt wyługowany, poddano obróbce w kolejnym etapie. Produkt wprowadzono do 1,0 dm3 3 wody, do której w trakcie mieszania, dodano 32,8 cm3 95% kwasu siarkowego, H2SO4 oraz glicerynę 3 w ilości 345 cm3. Ilość kwasu siarkowego i gliceryny wyznaczona została na podstawie stechiometrii reakcji, z 25% nadmiarem. Wprowadzenie kwasu spowodowało, że proces kwaśnego ługowania przebiegał w temperaturze 30°C. Po zakończeniu procesu, na drodze filtracji, uzyskano produkt wyłu4
PL 220 853 B1 3 gowany zawierający tworzywa sztuczne, grafit i papier i 1300 cm3 roztworu zawierającego siarczan ο
manganu (MnSO4) z domieszką siarczanu cynku (ZnSO4) - Zn 3,35% : Mn 18,6%. Z 1000 cm roztworu za pomocą stałego węglanu sodu (Na2CO3) dodawanego do chwili ustalenia się pH równego 7,50 strącono, w trakcie ciągłego mieszania, mokry osad soli węglanowych i wodorotlenków w ilości 38,60 g, będący produktem finalnym. Osad, w części, w kolejnym etapie obróbki był suszony i dopiero po wysuszeniu został potraktowany jako produkt finalny.
P r z y k ł a d IV
Po wydzieleniu, w trakcie obróbki mechanicznej z zużytych baterii ogniw cynkowo-węglowych i cynkowo-manganowych, frakcji ferromagnetycznej, pozostałą masę w ilości 200 g wprowadzono do
1,2 dm3 wody i w trakcie mieszania dodano 111 cm3 95% kwasu siarkowego, H2SO4, który to dzięki procesowi egzotermicznemu ustalił temperaturę na poziomie 42°C. Po zakończeniu procesu, na drodze filtracji, uzyskano produkt wyługowany zawierający niewyługowaną część manganu, tworzywa 3 sztuczne, grafit, papier i 1,2 dm3 roztworu zawierającego siarczan cynku 180 (ZnSO4) i siarczan man3 ganu (H2SO4) z przewagą siarczanu cynku - Zn 61,8% : Mn 11,6%. Z 980 cm3 roztworu za pomocą stałego węglanu sodu (Na2CO3) dodawanego do chwili ustalenia się pH równego 7,50 strącono, w trakcie ciągłego mieszania, mokry osad soli węglanowych i wodorotlenków będący produktem finalnym. Osad, w części, w kolejnym etapie obróbki był suszony i dopiero po wysuszeniu został potraktowany jako produkt finalny. Masa produktu po wysuszeniu to 56,80 g. Produkt wyługowany, poddano 3 obróbce w kolejnym etapie. Produkt wprowadzono do 1,0 dm3, wody podgrzanej wstępnie do 60°C, do 3 której w trakcie mieszania, dodano 16,4 cm3 95% kwasu siarkowego, H2SO4 oraz hydrazynę 3 w ilości 18,2 cm3. Ilość kwasu siarkowego i hydrazyny wyznaczona została na podstawie stechiometrii reakcji, z 25% nadmiarem. Wprowadzenie kwasu i reduktora dało skutek w postaci ustalenia temperatury procesu kwaśnego ługowania na poziomie 57°C. Po zakończeniu procesu, na drodze filtracji, 3 uzyskano produkt wyługowany zawierający tworzywa sztuczne, grafit i papier i 850 cm3 roztworu za-3 wierającego, siarczan manganu (MnSO4), z domieszką siarczanu cynku (ZnSO4) - Zn 3,9*10-3% : Mn 3
51,3%. Z 755 cm3 roztworu za pomocą stałego węglanu sodu (Na2CO3) dodawanego do chwili ustalenia się pH równego 7,50 strącono, w trakcie ciągłego mieszania, mokry osad soli węglanowych i wodorotlenków w ilości 68,40 g, będący produktem finalnym. Osad, w części, w kolejnym etapie obróbki był suszony i dopiero po wysuszeniu został potraktowany jako produkt finalny.
P r z y k ł a d V
Po wydzieleniu, w trakcie obróbki mechanicznej z zużytych baterii cynkowo-węglowych i cynkowo-manganowych, frakcji ferromagnetycznej, pozostałą masę w ilości 200 g wprowadzono do
1,2 dm3 wody i w trakcie mieszania dodano 111 cm3 95% kwasu siarkowego, H2SO4, który w procesie egzotermicznym ustalił temperaturę procesu kwaśnego ługowawania na 50°C. Po zakończeniu procesu, na drodze filtracji, uzyskano produkt wyługowany zawierający niewyługowaną część manganu, 3 tworzywa sztuczne, grafit, papier i 1,2 dm3 roztworu zawierającego siarczan cynku (ZnSO4) i siarczan 3 manganu (MnSO4) z przewagą siarczanu cynku - Zn 69,3% : Mn 12,2%. Z 960 cm3 roztworu za pomocą stałego węglanu sodu (Na2CO3) dodawanego do chwili ustalenia się pH równego 7,50 strącono, w trakcie ciągłego mieszania, mokry osad soli węglanowych i wodorotlenków będący produktem finalnym. Osad, w części, w kolejnym etapie obróbki był suszony i dopiero po wysuszeniu został potraktowany jako produkt finalny. Masa produktu po wysuszeniu to 50,65 g. Produkt wyługowany, poddano 3 obróbce w kolejnym. Produkt wprowadzono do 1,0 dm3 wody, do której w trakcie mieszania, dodano 3
23,1 cm3 95% kwasu siarkowego, H2SO4 oraz pirosiarczyn sodu w ilości 92,8 g. Ilość kwasu siarkowego i pirosiarczynu sodu wyznaczona została na podstawie stechiometrii reakcji, z 25% nadmiarem.
Wprowadzenie kwasu dało skutek w postaci wydzielenia się ciepła w ilości wystarczającej do przeprowadzenia procesu kwaśnego ługowania z reduktorem, temperatura procesu do 57°C. Po zakończeniu procesu, na drodze filtracji, uzyskano produkt wyługowany zawierający tworzywa sztuczne, 3 grafit i papier i 1000 cm3 roztworu zawierającego, siarczan manganu (MnSO4), z domieszką siarczanu 3 cynku (ZnSO4) - Zn 5,56% : Mn 56,6%. Z 940 cm3 roztworu za pomocą stałego węglanu sodu (Na2CO3) dodawanego go do chwili ustalenia się pH równego 7,50 strącono, w trakcie ciągłego mieszania, mokry osad soli węglanowych i wodorotlenków lub ich lub ich mieszaniny w ilości 90,70 g, będący produktem finalnym. Osad, w części, w kolejnym etapie obróbki był suszony i dopiero po wysuszeniu został potraktowany jako produkt finalny.
PL 220 853 B1
P r z y k ł a d VI
Po wydzieleniu, w trakcie obróbki mechanicznej z zużytych baterii ogniw cynkowo-węglowych i cynkowo-manganowych, frakcji ferromagnetycznej, pozostałą masę w ilości 400 g wprowadzono do 33
2,4 dm1 2 3 wody i w trakcie mieszania dodano 212,5 cm3 95% kwasu siarkowego, H2SO4. Wprowadzenie kwasu za skutkowało uzyskaniem temperatury procesu równej 48°C. Po zakończeniu procesu, na drodze filtracji, uzyskano produkt wyługowany zawierający niewyługowaną część manganu, tworzywa 3 sztuczne, grafit, papier i 2400 cm3 roztworu zawierającego siarczan cynku (ZnSO4) i siarczan manga3 nu (MnSO4) ze przewagą siarczanu cynku - Zn 95,0%; Mn 31,0%). Z 2400 cm roztworu za pomocą stałego węglanu sodu (Na2CO3) dodawanego do chwili ustalenia się pH równego 7,50 strącono, w trakcie ciągłego mieszania, mokry osad soli węglanowych i wodorotlenków będący produktem finalnym. Osad, w części, w kolejnym etapie obróbki był suszony i dopiero po wysuszeniu został potraktowany jako produkt finalny. Masa produktu po wysuszeniu to 42,45 g. Produkt wyługowany, poddano 3 obróbce w kolejnym etapie hydrometalurgicznym. Produkt wprowadzono do 3,0 dm3 wody, do której 3 w trakcie mieszania, dodano 138,4 cm3 95% kwasu siarkowego, H2S4 oraz kwas szczawiowy w ilości 272,3 g. Ilość kwasu siarkowego i kwasu szczawiowego wyznaczona została na podstawie stechiom etrii reakcji, z 25% nadmiarem. Wprowadzen ie kwasu spowodowało, że proces ługowania przebiegał w temperaturze 57°C. Po zakończeniu procesu, na drodze filtracji, uzyskano produkt wyługowany 3 zawierający tworzywa sztuczne, grafit i papier i 2030 cm3 roztworu zawierającego siarczan manganu 3 (MnSO4) z domieszką siarczanu cynku (ZnSO4 - Zn 3,0% : Mn 62,0%. Z 1000 cm3 roztworu za pomocą węglanowego bufom amonowego do chwili ustalenia się pH równego 7,50 strącono, w trakcie ciągłego mieszania, mokry osad soli węglanowych i wodorotlenków w ilości 78,96 g, będący produktem finalnym. Osad, w części, w kolejnym etapie obróbki był suszony i dopiero po wysuszeniu został potraktowany jako produkt finalny.
Claims (8)
1. Sposób utylizacji masy odpadów baterii Zn-C i Zn-Mn pozostałej po wydzieleniu frakcji ferromagnetycznej, wydzielający z frakcji drobnej w postaci zawiesiny, głównie z udziałem kwasu siarkowego, roztwór i materiały stałe, które w prawie identycznych kolejnych etapach są ciągłe dzielone na roztwory i materiały stałe aż do ostatecznego wydzielenia wszystkich obrabianych kolejno materiałów przy korzystaniu ze znanego procesu hydrometalurgicznego kwaśnego ługowania oraz filtracji, znamienny tym, że masa odpadów baterii poddawana jest przeróbce, w kilku następujących po sobie etapach obróbczych, gdzie w pierwszym etapie roztwarzającym, masa po przeróbce mechanicznej i separacji frakcji ferromagnetycznej, jest wprowadzona do wody, do której w trakcie jej mieszania, dodawany jest kwas siarkowy powodując rozpoczęcie znanego egzotermicznego procesu kwaśnego ługowania utrzymującego temperaturę układu w zakresie 30°C do 60°C, w następnym etapie prowadzi się znany proces filtracji, którego wynikiem jest uzyskanie roztworu siarczanu cynku i manganu, ZnSO4, gdzie zawartość siarczanu cynku (ZnSO4) wynosi powyżej 50% zawartości siarczanu manganu (MnSO4) oraz wyługowanego produktu zawierającego niewyługowaną część manganu, tworzywa sztuczne, grafit i papier a z wydzielonego roztworu siarczanów, po regulacji pH, wytrąca się osad i w kolejnym etapie, wyługowany produkt, mieszany jest z wodą, do której dodawany jest kwas siarkowy oraz reduktor powodując rozpoczęcie egzotermicznego procesu redukcyjnego kwaśnego ługowania utrzymującego temperaturę układu w zakresie 25°C do 80°C a po zakończeniu tej reakcji, w następnym etapie, prowadzi się znane filtrowawanie, w wyniku, którego uzyskuje się kolejny produkt w postaci roztworów siarczanów manganu (MnSO4) oraz cynku (ZnSO4) z co najmniej 70% przewagą związków manganu (Mn) i wyługowany produkt zawierający tworzywa sztuczne, grafit i papier a wydzielony roztwór siarczanów, w następnym etapie, ma regulowane pH i wytrącany osad, przy czym uzyskane produkty bez dalszej obróbki lub z obróbką w kolejnych etapach są produktami finalnymi,
2. Sposób utylizacji masy odpadów baterii Zn-C i Zn-Mn pozostałej po wydzieleniu frakcji ferromagnetycznej według zastrz. 1, znamienny tym, że przetwarzanie wyługowanego produktu w drugim etapie przebiega w obecności reduktora, którym jest kwas szczawiowy.
3. Sposób utylizacji masy odpadów baterii Zn-C i Zn-Mn pozostałej po wydzieleniu frakcji ferromagnetycznej według zastrz. 1, znamienny tym, że przetwarzanie wyługowanego produktu w drugim etapie przebiega w obecności reduktora, którym jest mieszanina kwasów adypinowego, glutarowego i bursztynowego.
PL 220 853 B1
4. Sposób utylizacji masy odpadów baterii Zn-C i Zn-Mn pozostałej po wydzieleniu frakcji ferromagnetycznej według zastrz. 1, znamienny tym, że przetwarzanie wyługowanego produktu w drugim etapie przebiega w obecności reduktora, którym jest metanol.
5. Sposób utylizacji masy odpadów baterii Zn-C i Zn-Mn pozostałej po wydzieleniu frakcji ferromagnetycznej według zastrz. 1, znamienny tym, że przetwarzanie wyługowanego produktu w drugim etapie przebiega w obecności reduktora, którym jest gliceryna.
6. Sposób utylizacji masy odpadów baterii Zn-C i Zn-Mn pozostałej po wydzieleniu frakcji ferromagnetycznej według zastrz. 1, znamienny tym, że przetwarzanie wyługowanego produktu w drugim, etapie przebiega w obecności reduktora, którym jest hydrazyna.
7. Sposób utylizacji masy odpadów baterii Zn-C i Zn-Mn pozostałej po wydzieleniu frakcji ferromagnetycznej według zastrz. 1, znamienny tym, że przetwarzanie wyługowanego produktu w drugim etapie przebiega w obecności reduktora, którym są związki siarki na (+4) stopniu utlenienia.
8. Sposób utylizacji masy odpadów baterii Zn-C i Zn-Mn pozostałej po wydzieleniu frakcji ferromagnetycznej według zastrz. 1, znamienny tym, że osady z siarczanów wytrącane są za pomocą stałego węglanu sodu lub węglanowego buforu amonowego.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL396082A PL220853B1 (pl) | 2011-08-25 | 2011-08-25 | Sposób utylizacji masy odpadów baterii Zn-C i Zn-Mn pozostałej po wydzieleniu frakcji ferromagnetycznej |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL396082A PL220853B1 (pl) | 2011-08-25 | 2011-08-25 | Sposób utylizacji masy odpadów baterii Zn-C i Zn-Mn pozostałej po wydzieleniu frakcji ferromagnetycznej |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL396082A1 PL396082A1 (pl) | 2013-03-04 |
| PL220853B1 true PL220853B1 (pl) | 2016-01-29 |
Family
ID=47846284
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL396082A PL220853B1 (pl) | 2011-08-25 | 2011-08-25 | Sposób utylizacji masy odpadów baterii Zn-C i Zn-Mn pozostałej po wydzieleniu frakcji ferromagnetycznej |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL220853B1 (pl) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP4282997A3 (en) | 2022-05-27 | 2024-02-14 | II-VI Delaware, Inc. | Streamlined lithium-ion battery waste recycling |
-
2011
- 2011-08-25 PL PL396082A patent/PL220853B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL396082A1 (pl) | 2013-03-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3688834B1 (en) | Lithium-ion batteries recycling process | |
| CN115066402B (zh) | 废旧锂离子电池的废水处理方法 | |
| JP5246604B2 (ja) | マンガン及び亜鉛を含有する廃電池からの硫酸マンガン及び硫酸亜鉛の製造方法 | |
| CN101845562B (zh) | 改进型两矿法生产电解金属锰的装置及方法 | |
| US20120186397A1 (en) | Reclaiming of lead in form of high purity lead compound from recovered electrode paste slime of dismissed lead batteries and/or of lead minerals | |
| CN113939941A (zh) | 得自钴源的硫酸钴/连二硫酸钴液剂的加工 | |
| JP2016003382A (ja) | リン及び／又はフッ素の除去方法、並びに、有価金属の回収方法 | |
| AU2019214459B2 (en) | Processes for production of micronutrients from spent alkaline batteries | |
| JP7356642B2 (ja) | 水酸化ニッケルの精製方法 | |
| JP6330949B2 (ja) | リン及び／又はフッ素の除去方法、並びに、有価金属の回収方法 | |
| CN103781923A (zh) | 用于纯化氧化锌的方法 | |
| KR102396644B1 (ko) | Ncm, nca, ncma계 폐배터리 리튬이차전지 및 양극재 공정스크랩을 이용한 황산니켈6수화물, 황산코발트, 및 인산리튬 제조 방법 | |
| CA3038604C (en) | Nickel powder manufacturing method | |
| CN108588420A (zh) | 一种废铅酸蓄电池湿法回收铅的方法 | |
| JP6550582B1 (ja) | 鉛の製造方法および製造設備 | |
| US3753692A (en) | A process for the coproduction of zinc and sulphuric acid from zinc sulphide ores | |
| JPH09241776A (ja) | 製錬中間物に含まれるヒ素分離方法およびヒ素の回収方法 | |
| JP2017008383A (ja) | 廃ニッケル水素電池からのフェロニッケル製造用原料の回収方法及びその回収装置 | |
| JP2011129336A (ja) | 電池からのマンガンの回収方法 | |
| PL220853B1 (pl) | Sposób utylizacji masy odpadów baterii Zn-C i Zn-Mn pozostałej po wydzieleniu frakcji ferromagnetycznej | |
| JP6402686B2 (ja) | 廃ニッケル水素電池からのニッケル、コバルト、及びアルミニウム系二次電池の製造用原料の回収方法及びその回収装置 | |
| EP3450578B1 (en) | Chemical process for the recovery of alkaline and zinc-carbon battery components | |
| JP3113307B2 (ja) | 廃乾電池からの亜鉛およびマンガンの分離回収方法 | |
| JP2017008384A (ja) | 廃ニッケル水素電池からのｎｃｍ製造用原料の回収方法及びその回収装置 | |
| JP2012219316A (ja) | マンガン鉱石抽出残渣の処理方法 |