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DD295399A5 - Verfahren zur selektiven laugung von cadmium aus ni/cd-sammlern - Google Patents

Verfahren zur selektiven laugung von cadmium aus ni/cd-sammlern Download PDF

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Publication number
DD295399A5
DD295399A5 DD90341840A DD34184090A DD295399A5 DD 295399 A5 DD295399 A5 DD 295399A5 DD 90341840 A DD90341840 A DD 90341840A DD 34184090 A DD34184090 A DD 34184090A DD 295399 A5 DD295399 A5 DD 295399A5
Authority
DD
German Democratic Republic
Prior art keywords
ammonium
cadmium
leaching
mol
concentration
Prior art date
Application number
DD90341840A
Other languages
English (en)
Inventor
Gerd Pfrepper
Original Assignee
Adw,Zi Fuer Isotopen- Und Strahlenforschung,De
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Adw,Zi Fuer Isotopen- Und Strahlenforschung,De filed Critical Adw,Zi Fuer Isotopen- Und Strahlenforschung,De
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Publication of DD295399A5 publication Critical patent/DD295399A5/de

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    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

Landscapes

  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur selektiven Laugung von Cadmium aus Ni/Cd-Sammlern mit Ammoniumsalzen und loest die Aufgabe, die Cadmiumausbeute zu erhoehen. Es ist dadurch gekennzeichnet, dasz zur Laugung eine Salzloesung, die Ammonium-, Acetat- und Nitrationen enthaelt, eingesetzt wird, wobei die Gesamtkonzentration der Loesung 1-3 mol/l und die NH4NO3-Konzentration 33-75% der Gesamtkonzentration betraegt.{Ni/Cd-Sammler; Laugung; Ammoniumsalze; Ammoniumionen; Acetationen; Nitrationen; Cadmiumausbeute}

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur selektiven Laugung von Cadmium aus Ni/Cd-Sammlern mit Ammoniumsalzen.
Charakteristik des bekannten Standes der Technik
Neben Verfahren zur unselektiven Laugung der Wertmetalle Nickel und Cadmium aus Schrott von Ni/Cd-Sammlern, z.B. durch Behandlung mit Mineralsäuren oder ammoniakalischen Ammoniumsalzlösungen, wird ein Lougungsverfahren zur weitgehend selektiven Cadmiumlaugung durch Behandlung mit einer neutralen Ammoniumsalzlösung vorgeschlagen. Als geeignete Ammoniumsalze weiden z. B. NH4NO3, NH4CH3COO, (NH4I2SO4 oder NH4SCN angegeben.
Die weitere Behandlung des Schrotts sieht in einer zweiten Verfahrensstufe eine saure, unselektive Laugung vor, bei der die Hauptmenge Nickel, das noch enthaltene Cadmium sowie ein Teil des Eisens in Lösung überführt werden. Die tiefgehende Cadmiumlaugung in der selektiven Laugungsstufe ist wegen der Toxizität des Cadmiums für die woitere Verarbeitung des Schrotts von entscheidender technologischer Bedeutung. Erstens wird dadurch die Gefahr des Austritts von Cadmium bei der Zerkleinerung des Schrotts, die eine Voraussetzung für die quantitative Ausbringung der Wertmetalle in der zweiten Laugungsstufe ist, verringert. Zweitens wird die weitere Verarbeitung der nach der zweiten Laugungsstufe erhaltenen Lösung mit dem Ziel der Nickelrückgewinnung besonders günstig, wenn die Ni-haltige Lösung nur einen geringen Cadmiumgehalt aufweist.
Ziel der Erfindung
Das Ziel der Erfindung ist die Erhöhung der Cadmiumsausbeute bei der selektiven Laugung von Ni/Cd-Sammlerschrott.
Darlegung des Wosens der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Ve^hren zur Laugung von Schrott von Ni/Cd-Sammlern mit Ammoniumsalzen so zu gestalten, daß die Cadmiumausbeute erhöht v/ird, ohne daß eine Verschlechterung der Cd/Ni- und der Cd/Fe-Selektivität auftritt.
Die Aufgabe v/ird erfindungsgemäß gelöst, indem als Lnugungsmittel nicht wie bei dem bekannten Verfahren die Lösung eines Ammoniumsalzes, sondern ein Salzgemisch, das Ammonium-, Nitrat- und Acetationen enthält, verwendet wird.
Die Erfindung beruht auf der überraschenden Erkenntnis, daß eine Kombination der genannten Salze eine deutlich verbesserte Laugungsfähigkeit gegenüber Cadmium besitzt als die Salze allein. Ein erfindungsgemäßes Laugungsmittel kann z.B. durch Auflösen von Ammoniumnitrat und Ammoniumacetat hergestellt werden.
Der synergetische Laugungseffekt ist aus den Ergebnissen des folgenden vergleichenden Experiments ersichtlich: 3 Cd-haltige und 2 Ni-haltige Doppelplatten eines Kleinakkus wurden zur Entfernung restlicher KOH mit Wasser gewaschen und dann mit 20OmI Laugelösung durch Kochen am Rückfluß im Verlaufe von 8 Stunden gelaugt. Anschließend wurde vom ungelösten Material abfiltriert, der Rückstand mit Wasser gewaschen und das im Filtrat enthaltene Cadmium durch Zugabe eines Ammoniumcarbanatüberschusses als CdCO3 gefällt und ausgebracht. Bei allen Versuchen wurde die Gesamtkonzentration an Ammoniumionen konstant auf 2 mol/l gehalten, das Verhältnis von Ammoniumnitrat zu Ammoniumacetat dagegen variiert. Die Ergebnisse sind in der folgenden Übersicht zusammengestellt:
%Fe
Konzentration (mol/l) NH4CH3COO CdCO3- Niederschlag
NH4NO3 - (g) %Ni
2 0,5 11,7 0,11
1,5 1 13,2 0,27
1 1,5 13,3 0,16
0.5 2 12,7 0,27
_ 11,7 0,11
0,026 0,08
Aus den angeführten Werten ist zu erkennen, daß bei Laugung mit den Gemischen beider Ammoniumsalze und Ammcniumnitratanteilen von 33-75% eine um mehr als 10% höhere Cadmium-Ausbringung erreicht wird. Dadurch ist es möglich, den Restgehalt an Cadmium auf unter 5% des vorlaufenden Gehalts zu reduzieren.
Bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens sollte die Ammoniumkonzentration 1-3mol/l, der Nitratanteil 25-75%, vorzugsweise 1-1,5mol/l, betragen. Bei Einhaltung der genannten Konzentrationsverhältnisse kann dem Salzgemisch ohne Verringerung der Laugungseffektivität anstelle von Ammoniumnitrat auch Alkalinitrat, z. B. Natrium- oder Kaliumnitrat, zugegeben werden.
Die Vorteile des bekannten Laugungsverfahren mit einer Ammoniumsalzlösung bleiben auch beim erfindungsgemäßen Verfahren in vollem Umfang erhalten. So kann der Prozeß ohne Nachteile bei erhöhter Temperatur durchgeführt werden und der mit dem Cadmium ausgebrachte Anteil an Nickel und Eisen wird nichc erhöht, so daß die Reinheit des Cadmiumcarbonat-Rohproduktes nicht verschlechtert wird.
Das nach der CdCO3-Ausbringung erhaltene Filtrat kann direkt in den Laugungsprozeß zurückgeführt werden, wobei ein noch vorhandener Ammoniumcarbonat-Überschuß durch Zugabe von Salpetersäure neutralisiert wird. Damit wird eine gezielte Erhöhung der Ammoniumnitratkonzentration erreicht.
Die nachfolgende zweite Verarbeitungsstufe zur Gewinnung von Nickel erfolgt wie beim bekannten Verfahren durch Behandlung des Schrotts mit einpr mineralsauren Lösung, z.B. mit Schwefelsäure oder einem Gemisch von Schwefelsäure und Calzsäure, und anschließende Ausfällung eines Doppelsalzes von Nickelsulfat mit Ammoniumsulfat.
Ausführungsboispiel
In allen Fällen werden die in Drahtnetz eingekleideten Aktiv-Masse-Platten von Kleinakkus benutzt, die zi'i weitgehenden Entfernung von noch anhaftender Kalilauge mit destilliertem Wasser gewaschen werden. Der Gesamtr,ehalt des eingesetzten Materials entspricht jeweils 9g Cadmium und 3,5g Nickel. Die gewaschenen Platten werden in einem 5'JO-ml-Zweihalskolben mit jeweils 200ml der entsprechenden Lösung durch achtstündiges Erhitzen am Rückfluß gelaugt. Nach. Abkühlen wird der feste Rückstand abfiltriert und mit destilliertem Wasser gewaschen. Das cadmiumhaltige Filtrat wird mi', wenig Ammoniak und 10g Ammoniumcarbonat versetzt und bis zur Abscheidung eines CdCC^-Niederschlages zum Sieden erhitzt. Der Niederschlag wird bei 1200C getrocknet und dann analysiert.
Wird als Laugungsmitte! eine 1,5molare Ammoniumacetat-Lösung eingesetzt, werden 11,1 g CdCO3 mit Gehalten von 65% Cd, 0,50% Ni und 0,07% Fe erhalten.
Bei Verwendung einer 1,5molaren Ammoniumnitratlösung beträgt die Ausbeute 8,9g CdCO, mit Gehalten von 65% Cd, 0,15% Ni und 0,02% Fe.
Im Falle einer gemischten Ammoniumsalzlösung mit einer Konzentration von 1 mol/l Ammoniumacetat und 0,5 mol/l Ammoniumnitrat werden 13,1 g CdCO3 mit Gehalten von 65Cd, 0,09% Ni und 0,1 % Fe erhalten. Das entspricht einer Erhöhung der Cadmiumausbeute von 80,2% auf 94,4% gegenüber der Verwendung von Ammoniu'nacetat bzw. von 64,3% auf 94,4% gegenüber der Verwendung von Ammoniumniirat, wobei außerdem der Nickelgehalt im CdCO3 noch reduziert ist.
Wird die Laugung mit einer gemischten Salzlösung einer Konzentration von 1,5mol/l A.nmoniumacetat und 0,5mol/l NaNO3 durchgeführt, so werden 13,2 g CdCO3 mit Gehalten von 65% Cd, 0,3% Ni und 0,1% Fe er halten, was einer Laugungsrate von 95% Cd entspricht.
Im Falle einer Salzlösung, die 2,5mol/l Ammoniumacetet und 0,5mol/l KNO3 enthält, v/erden 13,3g CdCO3 mit Gehalten von 65% Cd, 0,25% Ni und 0,17% Fe erhalten.

Claims (4)

1. Verfahren zur selektiven Laugung von Cadmium aus Ni/Cd-Sammlern mit Ammoniumsalzen, dadurch gekennzeichnet, daß zur Laugung eine gemischte Salzlösung, die Ammonium-, Acetat- und Nitrationen enthält, eingesetzt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamtkonzenttation der Lösung 1-3 mol/l und die Ammoniumnitratkonzentration 33-75% der Gesamtkonzentration beträgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ammoniumnitratkonzentration 0,5 bis 1,5 mol/l beträgt.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gemischte Salzlösung neben Ammoniumnitrat auch Aikalinitrat und/oder neben Ammoniumacetat auch Alkaliacetat enthält, wobei die Gesamtkonzentration der Lösung nicht mehr als 3 mol/l beträgt und die Ammoniumkonzentration im Bereich von 1-2,5mol/l und die Nitratkonzentration im Bereich von 0,5-1 mol/l liegt.
DD90341840A 1990-06-20 1990-06-20 Verfahren zur selektiven laugung von cadmium aus ni/cd-sammlern DD295399A5 (de)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003006695A1 (fr) * 2001-07-10 2003-01-23 Mohamed Bakkar Procede d'hydrometallurgie de lixiviation des minerais oxydes et de recuperation des metaux

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2003006695A1 (fr) * 2001-07-10 2003-01-23 Mohamed Bakkar Procede d'hydrometallurgie de lixiviation des minerais oxydes et de recuperation des metaux

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