[发明专利]用于镍和镉回收的装置和方法

说明书

本发明通常涉及的是镍-镉电池的回收，特别是，涉及从镍镉电池废料、未用的镍-镉电极材料、镍镉电池加工余料以及类似物中回收利用金属。尤其是，本发明涉及用于从含有镍镉金属的废料中回收金属的简易熔炼回收方法和装置。

不能再充电的一次碱电池长期用于一些装置中作便携电池电源的主要来源，如闪光灯，磁带录音机，计算器，收音机以及类似物。然而，环境治理问题已使这些电池很少使用，并且其也为发展可再充电二次电池技术提供了主要的动力。至今为止，一个基本的可再充电池结构通常包括使用了镉和镍的多个电池。遗憾的是，这些电池最终也会耗尽，也必须将它们本身进行处理，由此引发出另外的环境问题。

用过的蓄电池包含有金属，从经济的观点以及环境的角度来看，其金属的回收利用是十分有利的。如上所述，对于回收所感兴趣的主要的金属就是镉和镍。还有更重要的就是附加的环境问题，其在于防止镉通过将电池随意的和不加选择地废弃或扔在垃圾箱中；等。而进入环境。因此，从各种角度来说，非常需要保证采用控制下的安全方法而将用过的和废弃的Ni-Cd电池加以处理。

在Ni-Cd电池制造过程中，来自制造技术中的各种加工余料也包含Ni和Cd，以及钴，其它金属和氧化物，氢氧化物，水合物和其它化合物。金属如镉和镍和某些加工余料的回收和再利用也是很有意义的。

为了回收镉和其它金属，从前已使用了某些在先技术，其包括化学方法，如美国专利号4,511,,541中所公开的。另外，美国专利号4,793,933公开了一种采用加热和化学处理方法二者来从废处理渣中分离金属的方法。

美国专利号4,401,463和4,675,048二者公开了使用电热方法从蓄电池中回收金属特别是镍和镉的方法。然而，这些方法有些复杂，并且需要许多加工阶段和步骤，同样也需要各种设备的相互作用。特别是，作为例子，美国专利号4,401,463就要求对于各种不同步骤的每一个都要将材料传送到各种不同的位置上。

因此，用以从废弃的镍-镉电池以及加工余料中回收金属的现有技术方法仍然是复杂和昂贵的，再有，仍然存在一种需要，那就是需要一种既考虑到环境又考虑到经济回收的目的而从含有同样成分的废弃材料中回收镉和镍的简单有效的方法和技术。

因此，本发明的一个目的就是提供一种回收镍-镉电池的方法。

本发明的另一目的是提供一种从用完的镍-镉电池，以及加工余料和未用的电镀材料中回收镉和镍金属的方法和装置。

本发明的再一目的是提供一种在将可再充电电池处理掉之前从其中回收金属的高温熔炼方法和装置。

为了达到上述和其它目的，本发明提供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高达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。

此外，本发明还提供一种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气形成的装置；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。

下面结合附图和构成说明书一部分的本发明最佳实施例，并结合说明，来解释本发明的基本原理。在图中：

图1是一表示本发明方法的各步骤工序图；和

图2是一按照本发明所构成的装置的简图。