[发明专利]从废旧镍氢电池中回收稀土元素的方法

说明书

技术领域

本发明属于废旧电池稀土元素回收领域，具体涉及从镍氢电池中回收稀土元素的方法。

技术背景

镍氢电池从20世纪末开始发展起来并得到普遍应用，从结构上看，每种电池都包括了正极、负极、隔膜、外壳和电解液几大部分。正负电极一般都由集流体、活性物质以及各种添加剂组成，有些物质组分具有强腐蚀性、毒性或不易分离等特点，这都增加了回收利用的难度。从资源利用的角度看，我国每年生产电池要消耗大量的有价金属和稀土资源，如果废旧电池不能得到合理的回收利用，不仅对环境造成污染，而且造成资源的浪费。

发明内容

本发明目的在于提供一种从废旧镍氢电池中回收稀土元素的方法，解决从镍氢电池中回收具有不易分离特点的稀土元素的问题。

本发明实现发明目的采用的技术方案是，该方法包括如下步骤：

步骤1、将废旧电池剥壳得到电池芯，对电池芯进行破碎处理；

步骤2、使用硫酸溶液和氧化剂对破碎的电池芯进行浸出，固液分离得到的液体为浸出液；

步骤3、对浸出液进行萃取，使用浓度为5～45的伯胺N1923作为萃取剂，同时加入1%～25%的异辛醇和30～90%的磺化煤油，萃取之后得到萃余液和负载稀土元素的有机溶液；

步骤4、对负载稀土元素的有机溶液进行反萃，使用的反萃剂为酸溶液，得到富集稀土元素的反萃液和空有机溶液；

步骤5、将空有机溶液返回步骤3中重复萃取，重复步骤3-步骤4的操作，将每次重复步骤3-步骤4操作后得到的反萃液混合在一起；

步骤6、在得到的混合反萃液中加入氨水溶液、草酸溶液，产生草酸稀土沉淀；步骤7、将沉淀物草酸稀土分离出来，对草酸稀土进行煅烧，煅烧温度为900℃～1100℃，气氛为：纯净无油空气加惰性气体，煅烧后得到混合稀土氧化物。

下面结合附图和实例对本发明做进一步详细的说明。

附图说明

图1从镍氢电池中提取稀土元素和金属元素流程图

具体实施方式

本发明为实现从废旧镍氢电池中回收稀土元素的目的，对电池芯的浸出液使用伯胺N1923作为萃取剂进行萃取，使用酸溶液对萃取后得到的负载稀土元素的有机溶液进行反萃，得到富集稀土元素的反萃液和空有机溶液，不断地将空有机溶液重复萃取和反萃过程，最终得到的混合反萃液中加入氨水溶液、草酸溶液，产生草酸稀土沉淀，对草酸稀土进行煅烧，得到混合稀土氧化物。

本发明提供的回收方法包括如下步骤：

步骤1、将废旧电池剥壳得到电池芯，对电池芯进行破碎处理；

步骤2、使用硫酸溶液和氧化剂对破碎的电池芯进行浸出，固液分离得到的液体为浸出液；

步骤3、对浸出液进行萃取，使用浓度为5～45的伯胺N1923作为萃取剂，同时加入1%～25%的异辛醇和30～90%的磺化煤油，萃取之后得到萃余液和负载稀土元素的有机溶液；

步骤4、对负载稀土元素的有机溶液进行反萃，使用的反萃剂为酸溶液，得到富集稀土元素的反萃液和空有机溶液；

步骤5、将空有机溶液返回步骤3中重复萃取，重复步骤3-步骤4的操作，将每次重复步骤3-步骤4操作后得到的反萃液混合在一起；

步骤6、在得到的混合反萃液中加入氨水溶液、草酸溶液，产生草酸稀土沉淀；

步骤7、将沉淀物草酸稀土分离出来，对草酸稀土进行煅烧，煅烧后得到混合稀土氧化物。

本发明实施例中，所述从废旧镍氢电池中回收稀土元素的方法，所述步骤2中所述的氧化剂为过氧化氢溶液或空气。

本发明实施例中，所述从废旧镍氢电池中回收稀土元素的方法，所述步骤7中所述煅烧温度为900℃～1100℃，气氛为：纯净无油空气加惰性气体。

本发明实施例中，所述从废旧镍氢电池中回收稀土元素的方法，对于所述步骤3中所述萃余液，从该萃余液中提取铁、锰、锌、铜、镍、钴金属元素的方法包括以下步骤：

步骤1、向萃余液中加入碳酸钠溶液、过氧化氢溶液，反应后产生沉淀物，固液分离后，得到的液体为除铁液；

步骤2、向除铁液中加入P204和煤油进行萃取，得到镍、钴净化液和负载铁、锰、锌、铜金属元素的有机溶液；