廢舊鋅錳干電池的資源化研究.pdf

1、經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展、資源合理利用和環(huán)境有效保護(hù)是人們普遍關(guān)注的焦點(diǎn)，我國(guó)把三者提升到戰(zhàn)略高度。在科技高速發(fā)展的今天，干電池的應(yīng)用非常廣泛，全世界的電池產(chǎn)量正以每年20％的速度增長(zhǎng)，我國(guó)電池工業(yè)發(fā)展尤為迅猛。1997年我國(guó)電池的產(chǎn)量為30億只，1998年達(dá)到140億只。鋅錳電池完全放電后，一般被認(rèn)為可利用價(jià)值很低而廢棄。盡管現(xiàn)在已有專門的機(jī)構(gòu)回收廢舊電池并集中堆放，廢舊電池堆放過(guò)程中仍因?yàn)橹饾u銹蝕漏液，存在嚴(yán)重的環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)。到現(xiàn)在為止，將廢

2、舊鋅錳干電池回收作為一種資源的研究盡管也見報(bào)道，但真正產(chǎn)業(yè)化的極少。其原因主要是經(jīng)濟(jì)效益低下，沒有政府的扶持不能進(jìn)行。 本論文在已有工作的基礎(chǔ)上，著重研究廢舊干電池的資源化方法，特別是研究有經(jīng)濟(jì)效益的資源化方法。經(jīng)過(guò)比較眾多的資源化方案，我們認(rèn)為，使用廢舊鋅錳電池制備軟磁鋅錳鐵氧體是一個(gè)比較可行的方向，有較好的經(jīng)濟(jì)效益。原因是，鋅錳干電池含有制備鋅錳軟磁鐵氧體的主要元素，即鋅、錳、鐵，需要研究的是如何將它們調(diào)配到合適的比例，并低

3、成本地轉(zhuǎn)化成鋅錳軟磁鐵氧體。 我們的研究表明，廢舊干電池可以通過(guò)物理方法容易地把集電體電極、塑料及紙隔層、鋅皮(如果有的話)、鐵皮外殼分離除去，以上材料的回收率為100％。分離可以得到主要成分為鋅、錳元素化合物電極材料。經(jīng)過(guò)元素分析，可以得到后者中含有的元素比例與含量。根據(jù)軟磁鐵氧體的元素成分，通過(guò)適當(dāng)添加金屬元素調(diào)配金屬比例，然后經(jīng)過(guò)合適的處理可以直接得到軟磁鐵氧體，或者在得到軟磁鐵氧體的前體后再灼燒得到軟磁鐵氧體。

4、因?yàn)楦呻姵仄放票姸?，我們只選取5<'＃>東芝電池和5<'＃>南孚電池作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象。本文重點(diǎn)研究了干法和濕法的共沉淀法制備軟磁鐵氧體工藝，探究了溫度、焙燒時(shí)間等燒結(jié)條件對(duì)產(chǎn)物性質(zhì)的影響。干法工藝中，將鋅錳電池的內(nèi)容物與FeSO<,4>等混合，直接進(jìn)行灼燒；共沉淀法中，先將電池內(nèi)容物用H<,2>SO<,4>溶解，然后添加鐵鹽或者還原鐵粉等調(diào)配金屬比例，再用NH<,4>HCO<,3>沉淀形成前驅(qū)體后，再經(jīng)灼燒得到產(chǎn)物。使用X射線衍射(XRD)