[发明专利]用于镍和镉回收的装置和方法

权利要求书

1.一种在炉中通过热处理从Ni-Cd电池和包含有镍、镉和其它物质的加工废料中回收金属镉和镍的方法，所述方法包括下列步骤：

将所述废料放置在炉中；

在所述炉中添加足够量的碳颗粒作为氧气吸收剂，以阻止氧化物的形成，其中所述碳颗粒的量为每4.5千克置于所述炉内的废料添加至多达85克碳颗粒；

将一惰性气体导入并保持在所述炉的气氛中；

加热所述炉经有效的时间周期，以蒸发自由水；

将所述炉温升高并保持到大约500°-800℃经有效的时间周期，以挥发分子水和非金属物质；

升高所述炉温到达大于约900℃经有效时间周期，使所述废料的镉蒸发而不会使剩余废料熔化；

将所述蒸发的镉导入与所述炉相连接的一室中；

通过降低所述室内的所述镉蒸气温度，使置于所述室内的所述镉蒸气冷凝和固化；

从所述室中回收所述的固化镉；和

从所述炉内回收镍基余渣。

2.按照权利要求1的方法，其中所述碳是以焦碳的形式。

3.按照权利要求2的方法，其中所述炉内使用的焦碳的量为每4.5千克置于所述炉内的废料添加28-57克。

4.按照权利要求2的方法，其中所述焦碳的约80％以上在以后的方法步骤中是可重复使用的。

5.按照权利要求1的方法，其中所述惰性气体是氩气。

6.按照权利要求1的方法，其中所述废料可选自下列一组材料，即用过的或废弃的镍-镉电池，对于镍-镉电池未用的电极材料，镍-镉加工余料，金属氢氧化物残渣，以及其混合物。

7.按照权利要求1的方法，其中所述自由水是通过将所述炉加热到大约200°-300℃至少经过1-2小时而从所述废料中蒸发的。

8.按照权利要求1的方法，其中500°-800℃的所述炉温要保持至少1-2小时。

9.按照权利要求1的方法，其中所述镉是通过将所述炉温升高到至少约950℃至少约2小时而蒸发的。

10.按照权利要求1的方法，其中在将所述镉冷凝和固化以后，将残留在所述镉冷凝室中的废气通过灰分收集装置，用以分离和收集残余粒子，并且再通过一定装置，使残留废气在排入大气之前冷却。

11.按照权利要求1的方法，其中所述废料包含有镍、镉、铁、钴和其它非金属物质，并且

将所述炉加热到约200°-300℃，以蒸发所述自由水；

将所述蒸发的镉导入一包含有模具的整体冷凝室；

并将所述冷凝室内的温度降低，以使所述镉蒸气在所述模具中固化；

将废气从所述冷凝室导入灰分收集器，以回收剩余粒子。

12.按照权利要求11的方法，其中大部分数量的所述碳是可以再循环使用的。

13.按照权利要求11的方法，其中每个炉的加热阶段都要经过至少约1-2小时。

14.一种Ni-Cd电池中和包含有镍、镉、铁和其它非金属物质的加工废料中回收镉和镍金属的装置，所述装置包括：

一加热炉，它具有一内室和用以放入所述废料的材料入口装置，还具有气体入口装置和气体出口装置；

将惰性气体气氛通过所述气体入口装置导入并保持在所述炉室中的装置；

用以在所述炉室中将氧吸收剂提供并覆盖在所述废料上以防止氧化物形成的装置；

有选择地针对废气自由水，分子水和非金属物质以及镉蒸气以顺序的形式控制所述炉室温度的装置；

连接到所述气体出口装置上的冷凝装置，其包含用以接收冷凝镉的模具装置；

用以控制所述冷凝器装置的温度使得将来自所述炉室中的镉蒸气冷凝并固化在所述模具装置中；和

用以接收所述冷凝器装置中的排出废气的装置，以便过滤和收集其中的颗粒灰分。

15.按照权利要求14的装置，其进一步还包括用以接收和冷却所述灰分收集装置中的过滤废气的装置。

16.按照权利要求14的装置，其中所述惰性气体导入和保持装置包括一氩气源和用以计量进入所述炉室中的所述氩气的装置，以便在所述炉室中建立一惰性气体气氛。