[go: up one dir, main page]

RU2345449C2 - Nickel recovery method from alkaline pocket-plate cell - Google Patents

Nickel recovery method from alkaline pocket-plate cell Download PDF

Info

Publication number
RU2345449C2
RU2345449C2 RU2006134396A RU2006134396A RU2345449C2 RU 2345449 C2 RU2345449 C2 RU 2345449C2 RU 2006134396 A RU2006134396 A RU 2006134396A RU 2006134396 A RU2006134396 A RU 2006134396A RU 2345449 C2 RU2345449 C2 RU 2345449C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
nickel
lamella
electrodes
pocket
alkaline
Prior art date
Application number
RU2006134396A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2006134396A (en
Inventor
Юрий Юрьевич Холин (RU)
Юрий Юрьевич Холин
Original Assignee
Закрытое акционерное общество "Кузбассэлемент"
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 Закрытое акционерное общество "Кузбассэлемент" filed Critical Закрытое акционерное общество "Кузбассэлемент"
Priority to RU2006134396A priority Critical patent/RU2345449C2/en
Publication of RU2006134396A publication Critical patent/RU2006134396A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2345449C2 publication Critical patent/RU2345449C2/en

Links

Classifications

    • 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
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • 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
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/84Recycling of batteries or fuel cells

Landscapes

  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

FIELD: electricity.
SUBSTANCE: invention relates to electric engineering and may be used for nickel recovery from the spent alkaline pocket-plate cells. According to the invention nickel is recovered from the spent alkaline pocket-plate cells by dispersing oxide-nickel electrodes and separating nickel-containing mass from lamella fragments. But before oxide-nickel electrodes are dispersed and nickel-containing mass is separated from lamella fragments, the electrodes are initially pre-treated at 270°C during 7 hours, and then at 350°C during 2 hours.
EFFECT: increased rate of nickel recovery from lamella electrode in the spent alkaline battery.

Description

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для извлечения никеля из отработанных щелочных аккумуляторов ламельной конструкции с целью его дальнейшей переработки, в том числе изготовления активной массы на основе гидрата закиси никеля.The invention relates to electrical engineering and can be used to extract nickel from spent alkaline batteries of a lamella design for the purpose of its further processing, including the manufacture of an active mass based on nickel nitrate hydrate.

Известен промышленный способ изготовления основного компонента активной массы окисно-никелевых электродов - гидрата закиси никеля (ГЗН) - из отработавших срок эксплуатации щелочных аккумуляторов ламельной конструкции (никель-кадмиевых, никель-железных), основанный на использовании в качестве никельсодержащего сырья ламельного порошка окисно-никелевых электродов, дисперсностью не более 2,5 мм. Никелевый порошок получают дроблением и измельчением никелевых электродов, после чего для удаления железной составляющей порошок очищают магнитной сепарацией. Извлечение никеля при этом составляет 96%, остальные 4% никеля концентрируются в магнитном продукте, который направляется на производство ферроникеля.A well-known industrial method of manufacturing the main component of the active mass of nickel oxide electrodes - nickel oxide hydrate (GZN) - from spent alkaline batteries of a lamella design (nickel-cadmium, nickel-iron), based on the use of lamellar oxide-nickel powder as a nickel-containing raw material electrodes, dispersion no more than 2.5 mm. Nickel powder is obtained by crushing and grinding nickel electrodes, after which the powder is purified by magnetic separation to remove the iron component. Nickel recovery in this case is 96%, the remaining 4% of nickel is concentrated in a magnetic product, which is sent to the production of ferronickel.

Состав немагнитной фракции, направляемой на производство ГЗН:The composition of the non-magnetic fraction directed to the production of GBV:

никель (Ni) 33-39 мас.% в виде гидрата закиси никеля Ni(OH)2, железо общее (Fe) - не более 3 мас.%, примеси кальция (Са), магния (Mg), кремния (Si).nickel (Ni) 33-39 wt.% in the form of nickel oxide hydrate Ni (OH) 2 , total iron (Fe) - not more than 3 wt.%, impurities of calcium (Ca), magnesium (Mg), silicon (Si).

Состав магнитной фракции, направляемой на производство ферроникеля: железо (Fe) 60-80 мас.%; никель (Ni) 4-6 мас.%The composition of the magnetic fraction directed to the production of ferronickel: iron (Fe) 60-80 wt.%; nickel (Ni) 4-6 wt.%

Данный способ наиболее близок к заявляемому и запатентован патентом Российской Федерации (1).This method is closest to the claimed one and is patented by the patent of the Russian Federation (1).

К недостаткам указанного способа извлечения никельсодержащей массы из ламельного электрода можно отнести:The disadvantages of this method of extracting a nickel-containing mass from a lamella electrode include:

1. Необходимость производить измельчение электродов до дисперсности не более 2,5 мм, что требует применения специального оборудования и ведет к дополнительному загрязнению никелевой массы примесями вследствие износа режущих поверхностей;1. The need to grind the electrodes to a dispersion of not more than 2.5 mm, which requires the use of special equipment and leads to additional contamination of the nickel mass with impurities due to wear on the cutting surfaces;

2. Низкая степень извлечения никеля из смеси никелевого порошка с измельченной ламельной лентой при последующей магнитной сепарации вследствие налипания порошка на поверхность ламели.2. The low degree of extraction of Nickel from a mixture of Nickel powder with a crushed lamella strip during subsequent magnetic separation due to the sticking of the powder on the surface of the lamella.

Описание изобретения.Description of the invention.

Сущность изобретения состоит в том, что для увеличения степени извлечения никеля из ламельного электрода отработанного щелочного аккумулятора, содержащийся в электроде гидрат закиси никеля переводится в закись никеля путем термической обработки электрода по реакции:The essence of the invention lies in the fact that to increase the degree of extraction of nickel from the lamella electrode of the spent alkaline battery, the nickel oxide hydrate contained in the electrode is converted to nickel oxide by heat treatment of the electrode by the reaction:

Ni(OH)2→NiO+Н2O.Ni (OH) 2 → NiO + H 2 O.

Проведенные исследования позволили установить, что при длительной эксплуатации щелочного аккумулятора ламельной конструкции происходит цементация активной массы окисно-никелевого электрода и, вследствие этого, сцепление массы с внутренней шероховатой поверхностью ламели.The studies carried out allowed us to establish that during long-term operation of an alkaline lamella battery, the active mass of the oxide-nickel electrode is cemented and, as a result, the mass adheres to the inner rough surface of the lamella.

При измельчении никелевого электрода некоторая часть активной массы, вследствие указанных причин, остается на внутренней поверхности ламели. Так, при измельчении предварительно подсушенных при t=100°C электродов с величиной измельчения менее 16 мм и последующей сепарации смеси порошка и кусков ламели на грохоте и магните получены следующие результаты:When grinding a nickel electrode, some of the active mass, due to these reasons, remains on the inner surface of the lamella. So, when grinding electrodes pre-dried at t = 100 ° C with a grinding size of less than 16 mm and subsequent separation of the mixture of powder and pieces of lamella on a screen and magnet, the following results were obtained:

для электродов толщиной 1,2 мм степень разделения 58%;for electrodes with a thickness of 1.2 mm, the degree of separation of 58%;

для электродов толщиной 4,0 мм степень разделения 70%.for electrodes with a thickness of 4.0 mm, the degree of separation of 70%.

Задачей заявляемого решения является максимальное отделение никелевого порошка от материала ламели.The objective of the proposed solution is the maximum separation of Nickel powder from the lamella material.

Окисно-никелевые ламельные электроды в количестве 1000 кг, предварительно отмытые в проточной воде от шламов, помещаются в печь с установленной температурой нагрева на регуляторе 350°С. Мощность нагревательных элементов печи 36 кВт. Рабочий объем печи - вентилируемый. На задней панели печи имеется заслонка для удаления образующихся в процессе сушки газов. При достижении температуры 230°С из объема печи начинает выделяться водяной пар, что является следствием протекания процесса термического разложения гидрата закиси никеля с образованием закиси никеля (NiO) и воды. При этом происходит замедление роста температуры и при достижении 270°С температура остается стабильной на протяжении 7 часов. После чего интенсивность выделения пара заметно снижается и в течение часа температура в печи поднимается до заданного значения (350°С). При данной температуре электроды выдерживаются в течение 2 часов, после чего производится отключение печи. После охлаждения электроды направляются на установку извлечения NiO.Oxide-nickel lamella electrodes in the amount of 1000 kg, previously washed in running water from sludge, are placed in a furnace with a set heating temperature on the controller 350 ° C. The power of the heating elements of the furnace is 36 kW. The working volume of the furnace is ventilated. On the rear panel of the furnace there is a damper for removing gases generated during the drying process. When the temperature reaches 230 ° C, water vapor begins to be released from the furnace volume, which is a consequence of the process of thermal decomposition of nickel oxide hydrate with the formation of nickel oxide (NiO) and water. In this case, the temperature growth is slowed down and when it reaches 270 ° С, the temperature remains stable for 7 hours. After that, the intensity of steam evolution noticeably decreases and within an hour the temperature in the furnace rises to a predetermined value (350 ° C). At this temperature, the electrodes are kept for 2 hours, after which the furnace is turned off. After cooling, the electrodes are sent to the NiO extraction unit.

Последовательность операций при подаче электродов в установку:The sequence of operations when feeding the electrodes into the installation:

- измельчение электродов;- grinding of electrodes;

- отделение мелкодисперсной фракции от крупнодисперсной;- separation of the fine fraction from the coarse;

- магнитное сепарирование мелкодисперсной фракции.- magnetic separation of the finely divided fraction.

Подача электродов на узел дробления осуществляется вручную. Измельчение производится вращающимися ножами, величина помола - не более 16 мм.The electrodes are supplied to the crushing unit manually. Grinding is carried out by rotating knives, the grinding size is not more than 16 mm.

Измельченные электроды шнеком подаются во вращающийся барабан грохота. Величина ячейки грохота 1,2 мм. При этом в мелкодисперсную фракцию поступает порошок NiO с некоторым содержанием графита (14-16%) и металла ламельной ленты (до 5%). В крупнодисперсную фракцию отделяется материал ламельной ленты. Состав отделяемого материала ламельной ленты (крупнодисперсная фракция) следующий:The ground electrodes are fed by a screw into the rotating drum of the screen. The size of the screening cell is 1.2 mm. At the same time, NiO powder with a certain content of graphite (14-16%) and lamella tape metal (up to 5%) enters the finely dispersed fraction. The lamellar tape material is separated into the coarse fraction. The composition of the separated material of the lamella tape (coarse fraction) is as follows:

- Fe металл, до 93%;- Fe metal, up to 93%;

- NiO не более 4%;- NiO no more than 4%;

- С (графит) до 2%.- C (graphite) up to 2%.

Мелкодисперсная фракция, содержащая закись никеля (NiO), из накопительного бункера шнеком подается на магнитный сепаратор для доочистки порошка от металлических включений. На выходе из сепаратора никельсодержащий порошок имеет следующий состав:The finely dispersed fraction containing nickel oxide (NiO) is fed from the storage hopper to the magnetic separator by a screw to refine the powder from metal inclusions. At the outlet of the separator, the nickel-containing powder has the following composition:

NiO - 42-52 мас.% по никелю;NiO - 42-52 wt.% For nickel;

С (графит) - 14-16%;C (graphite) - 14-16%;

Fe - до 2% (в том числе, в виде окислов).Fe - up to 2% (including in the form of oxides).

Степень извлечения никеля из ламельного электрода при заявленном способе не менее 99%, что приводит к экономии ресурсов, к снижению себестоимости готового продукта - гидрата закиси никеля, не ухудшает качественные характеристики материала при его дальнейшем переделе.The degree of extraction of nickel from the lamella electrode with the claimed method is at least 99%, which leads to resource savings, to a reduction in the cost of the finished product, nickel oxide hydrate, and does not impair the quality characteristics of the material during its further redistribution.

Источники информацииInformation sources

1. Патент РФ №2178931 кл. С1 2000.11.081. RF patent No. 2178931 class. C1 2000.11.08

2. Дасоян М.А., Новодержкин В.В., Томашевский Ф.Ф. Производство электрических аккумуляторов. М., «Высшая школам, 1977.2. Dasoyan M.A., Novoderzhkin V.V., Tomashevsky F.F. Manufacture of electric batteries. M., "Higher Schooling, 1977.

Claims (1)

Способ извлечения никеля из отработанных щелочных аккумуляторов ламельной конструкции путем измельчения окисно-никелевых электродов и отделения никельсодержащей массы от фрагментов ламели, отличающийся тем, что перед измельчением окисно-никелевых электродов и отделением никельсодержащей массы от фрагментов ламели производится термическая обработка электродов при температуре 270°С в течение 7 ч, а затем при температуре 350°С в течение 2 ч. A method for extracting nickel from spent alkaline batteries of a lamella design by grinding oxide-nickel electrodes and separating the nickel-containing mass from the lamella fragments, characterized in that before grinding the nickel-oxide electrodes and separating the nickel-containing mass from the lamella fragments, the electrodes are heat treated at a temperature of 270 ° C in for 7 hours, and then at a temperature of 350 ° C for 2 hours
RU2006134396A 2006-09-27 2006-09-27 Nickel recovery method from alkaline pocket-plate cell RU2345449C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006134396A RU2345449C2 (en) 2006-09-27 2006-09-27 Nickel recovery method from alkaline pocket-plate cell

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006134396A RU2345449C2 (en) 2006-09-27 2006-09-27 Nickel recovery method from alkaline pocket-plate cell

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2006134396A RU2006134396A (en) 2008-04-10
RU2345449C2 true RU2345449C2 (en) 2009-01-27

Family

ID=40544446

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006134396A RU2345449C2 (en) 2006-09-27 2006-09-27 Nickel recovery method from alkaline pocket-plate cell

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2345449C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2479078C2 (en) * 2011-02-22 2013-04-10 Владимир Фёдорович Воржев Method to recycle nickel-zinc alkaline batteries
RU2703663C1 (en) * 2018-11-20 2019-10-21 Общество с ограниченной ответственностью "ЭКОСНАБ" System for recycling of chemical current sources in form of used batteries

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU711137A1 (en) * 1977-12-12 1980-01-25 Государственный Проектный И Научно- Исследовательский Институт Гипроникель Method of processing spent iron-nickel accumulators into commercial ferronickel
US5437705A (en) * 1993-01-19 1995-08-01 Eveready Battery Company, Inc. Device and process for the recovery of cadmium and nickel
DE4445496A1 (en) * 1994-12-20 1996-06-27 Varta Batterie Process for the recovery of metals from used nickel-metal hydride accumulators

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU711137A1 (en) * 1977-12-12 1980-01-25 Государственный Проектный И Научно- Исследовательский Институт Гипроникель Method of processing spent iron-nickel accumulators into commercial ferronickel
US5437705A (en) * 1993-01-19 1995-08-01 Eveready Battery Company, Inc. Device and process for the recovery of cadmium and nickel
DE4445496A1 (en) * 1994-12-20 1996-06-27 Varta Batterie Process for the recovery of metals from used nickel-metal hydride accumulators

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2479078C2 (en) * 2011-02-22 2013-04-10 Владимир Фёдорович Воржев Method to recycle nickel-zinc alkaline batteries
RU2703663C1 (en) * 2018-11-20 2019-10-21 Общество с ограниченной ответственностью "ЭКОСНАБ" System for recycling of chemical current sources in form of used batteries

Also Published As

Publication number Publication date
RU2006134396A (en) 2008-04-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108140909B (en) Method for recovering metal from waste lithium ion battery
Yang et al. Selective recovery of lithium from spent lithium iron phosphate batteries: a sustainable process
KR102279685B1 (en) Process for recovering and regenerating lithium cathode material from lithium-ion batteries
CN101383441B (en) Synthetic recovering method for positive pole waste tablet from ferric phosphate lithium cell
KR101497041B1 (en) Method for recovering valuable metals from cathodic active material of used lithium battery
WO2021018788A1 (en) Process for the recovery of lithium and other metals from waste lithium ion batteries
JP5651462B2 (en) Method of recovering valuable material from lithium ion secondary battery and recovered material containing valuable material
KR100358528B1 (en) recycling method of lithium ion secondary battery
JP2020129505A (en) Method of processing used lithium-ion battery
CN106661668A (en) Method for smelting nickel oxide ore
RU2345449C2 (en) Nickel recovery method from alkaline pocket-plate cell
CN100508261C (en) Method for regenerating anode material of waste alkaline zinc-manganese dioxide battery
CN102492851A (en) Method for smelting and extracting zinc tailings by recovery method
CN112670504A (en) Modified resistance material, graphite negative electrode material containing modified resistance material, and preparation method and application of graphite negative electrode material
JP6591675B2 (en) Method for producing metal manganese
RU2178933C1 (en) Method of processing alkaline batteries
JP6411001B1 (en) Method for producing metal manganese
CN116835558A (en) Preparation method for synthesizing lithium iron phosphate by using waste lithium battery and product
KR20060101683A (en) Cobalt Dry Separation Method of Waste Battery
JP6820689B2 (en) Manufacturing method of metallic manganese
CN114345539A (en) Method for separating anode powder and cathode powder of waste lithium battery
CN110814360A (en) A method for recovering copper powder from waste lithium battery
KR102846699B1 (en) Method for Recycling Waste Lithium-ion Secondary Batteries and Rraw Materials for Lithium-ion Secondary Battery Cathode Materials Therefrom
KR102873789B1 (en) Eco-friendly method for regenerating cathode active material of waste secondary battery using lactic acid
JP6399603B2 (en) Ferronickel smelting method

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20090928