RU2469112C1 - Способ извлечения кадмия из вторичного сырья - Google Patents
Способ извлечения кадмия из вторичного сырья Download PDFInfo
- Publication number
- RU2469112C1 RU2469112C1 RU2011128602/02A RU2011128602A RU2469112C1 RU 2469112 C1 RU2469112 C1 RU 2469112C1 RU 2011128602/02 A RU2011128602/02 A RU 2011128602/02A RU 2011128602 A RU2011128602 A RU 2011128602A RU 2469112 C1 RU2469112 C1 RU 2469112C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cadmium
- stage
- leaching
- solution
- extraction
- Prior art date
Links
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 41
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 40
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 239000002994 raw material Substances 0.000 title claims abstract description 15
- 238000002386 leaching Methods 0.000 claims abstract description 35
- KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N EDTA Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CCN(CC(O)=O)CC(O)=O KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims abstract description 15
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 229940071106 ethylenediaminetetraacetate Drugs 0.000 claims abstract description 7
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 2
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 claims 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 abstract description 4
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 abstract description 4
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 7
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- OJIJEKBXJYRIBZ-UHFFFAOYSA-N cadmium nickel Chemical compound [Ni].[Cd] OJIJEKBXJYRIBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 241000446313 Lamella Species 0.000 description 5
- CXKCTMHTOKXKQT-UHFFFAOYSA-N cadmium oxide Inorganic materials [Cd]=O CXKCTMHTOKXKQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 4
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 4
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- CFEAAQFZALKQPA-UHFFFAOYSA-N cadmium(2+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Cd+2] CFEAAQFZALKQPA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- WBYRVEAPTWYNOX-UHFFFAOYSA-N [Fe].[Cd] Chemical group [Fe].[Cd] WBYRVEAPTWYNOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- PLLZRTNVEXYBNA-UHFFFAOYSA-L cadmium hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Cd+2] PLLZRTNVEXYBNA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000010835 comparative analysis Methods 0.000 description 1
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 239000013067 intermediate product Substances 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к металлургии, а именно способам извлечения кадмия из вторичного сырья, и может быть использовано при переработке отрицательных ламелей никель-кадмиевых аккумуляторов. Способ включает выщелачивание кадмия из сырья в растворе этилендиаминтетраацетата натрия с последующим извлечением его из раствора и регенерацию этилендиаминтетраацетата. Выщелачивание кадмия проводят в две стадии. Раствор, полученный на первой стадии, отправляют на извлечение кадмия, а остаток первой стадии направляют на вторую стадию выщелачивания кадмия. Раствор, полученный на второй стадии, используют для выщелачивания кадмия из сырья на первой стадии. При этом выщелачивание на второй стадии проводят в присутствии пероксида водорода при поддержании его концентрации в диапазоне 10-15 г/дм3 в течение 2-2,5 часов. Техническим результатом является повышение степени извлечения кадмия. 2 табл., 2 пр.
Description
Изобретение относится к металлургии, а именно способам получения кадмия, и может быть использовано при переработке отрицательных ламелей никель-кадмиевых аккумуляторов.
Наибольшее распространение получили методы переработки кадмийсодержащего сырья, основанные на сернокислотном выщелачивании, где на первой стадии процесса практически все компоненты скрапа переводят в раствор, а в дальнейшем различными методами выделяют металлы (1. Pfrepper Gerd, Deicke Liane. / Способ извлечения ценных металлов из Ni-Cd-скрапа. Verfahren zur Ruckgewinmmg von Wertmetallenaus Ni/Cd-haltigem Schrott// Пат.282925 ГДР, МПК4 C22B 7/00, C22B 11/04. Akademie der Wissenschaften der DDR. N 3283460; Заявл. 08.05.89; Опубл. 26.09.90).
Недостатками сернокислотного способа являются низкая степень извлечения кадмия за счет потерь его с железо- и никельсодержащими промпродуктами, технологические трудности очистки промышленных растворов.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является способ переработки никель-кадмиевого скрапа (патент RU №2372412, 10.11.2009. Бюл №31), включающий выщелачивание кадмия раствором этилендиаминтетраацетата натрия с последующей регенерацией растворителя и осаждением кадмия.
Использование этилендиаминтетраацетата натрия обеспечивает высокий уровень безопасности производства, возможность регенерации растворителя, что повышает экономическую эффективность производства, а также обуславливает высокую степень извлечения кадмия. Вместе с тем способ прототипа не обеспечивает достаточной степени извлечения кадмия при наличии в сырье металлического кадмия. Так как при выщелачивании в среде этилендиаминтетраацетата натрия обеспечивается образование комплексов только лишь с окислами и солями кадмия, а с металлическим кадмием (количество которого значительно в сырье) этилендиаминтетраацетата натрия комплексов не образует. Тем самым с железным кеком теряется большое количество кадмия, что приводит к образованию железокадмиевого остатка, применение и утилизация которого затруднительны.
Задачей изобретения является повышение степени извлечения кадмия, при переработке сырья в котором содержится как металлический, так и не металлический кадмий, и получения продуктов переработки, использование которых не представляет каких-либо трудностей.
Указанная задача решается тем, что выщелачивание кадмия проводят в две стадии, причем раствор, полученный на первой стадии, отправляют на извлечение кадмия, а остаток направляют на вторую стадию выщелачивания кадмия, при этом раствор, полученный на второй стадии, используют для выщелачивания сырья на первой стадии, причем выщелачивание на второй стадии проводят в присутствии пероксида водорода при поддержании его концентрации в диапазоне 10 -15 г/дм3, в течение 2-2,5 часов.
Для окисления металлического кадмия в сырье и перевода его в раствор рационально использовать пероксид водорода, так как этот окислитель эффективно окисляет кадмий, при этом не загрязняя раствор посторонними ионами.
Противоточное двухстадийное ведение процесса выщелачивания, в присутствии окислителя, обеспечивает максимально полное извлечение в раствор кадмия, позволяет получить железосодержащий осадок, пригодный для дальнейшей переработки на предприятиях черной металлургии, а также полностью исключает возможность попадания железа в раствор.
Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что отрицательные ламели никель-кадмиевых аккумуляторов подвергают двухстадийному выщелачиванию. На первой стадии выщелачивание проводят раствором этилендиаминтетраацетата, полученным после второй стадии, при отношении Т:Ж=1:5, при этом полученный твердый остаток первой стадии направляют на выщелачивание свежим раствором этилендиаминтетраацетата, с концентрацией этилендиаминтетраацетата натрия и пероксида водорода: 100-120 г/дм3 и 15 г/дм3, соответственно. Суммарная продолжительность двух стадий выщелачивания составляет 2,5 часа.
После фильтрации полученный кек промывают водой, а промводы объединяют с фильтратом, направляемым на повторное выщелачивание.
В полученный раствор первой стадии выщелачивания добавляют серную кислоту до достижения рН раствора 1,0-1,6. При этом получают осадок этилендиаминтетраацетата, из которого после фильтрации готовят новый раствор для выщелачивания, и кадмийсодержащий раствор, который проходит стадии осаждения гидроксида кадмия, фильтрацию, промывку и прокалку методами, аналогичными прототипу.
При этом получается оксид кадмия, соответствующий требованиям ГОСТ 11120-75.
Таким образом, в данном способе удается совместить высокую скорость и степень извлечения кадмия.
Параметры выщелачивания определены опытным путем и могут быть проиллюстрированы следующими данными.
Пример 1
Навеску кадмийсодержащего сырья щелочных аккумуляторов размером частиц класса - 0,1 мм, содержащую CdO - 21,45%, Cd - 43,84%, Fe2O3 - 28,1%, выщелачивали в растворе этилендиаминтетраацетата натрия 100 г/дм3, полученном в ходе второго выщелачивания. Из полученного после фильтрации раствора отбирали пробу и анализировали на содержание кадмия.
Остаток после первой стадии подвергали выщелачиванию, с добавлением различного количества пероксида водорода, в свежем растворе этилендиаминтетраацетата натрия, той же концентрации, полученном в результате регенерации осажденного этилендиаминтетраацетата.
На основании полученных данных рассчитывали полноту извлечения кадмия. Для сравнения одну навеску выщелачивали по способу прототипа в одну стадию, без добавления окислителя. Результаты приведены в таблице 1.
| Таблица 1 | ||||
| Результаты опытов по выщелачиванию отрицательных ламелей никель-кадмиевых аккумуляторов | ||||
| № п/п | Концентрация H2O2, г/дм3 (начальная) | Температура, °C | Продолжительность выщелачивания, мин | Степень извлечения Cd, % |
| 1 | 8 | 30 | 200 | 85,2 |
| 2 | 10 | 45 | 180 | 93,8 |
| 3 | 12 | 40 | 190 | 96,8 |
| 4 | 15 | 50 | 150 | 98,5 |
| 5 | 17 | 50 | 150 | 98,5 |
| Выщелачивание по прототипу, при температуре 25°C, Ж:Т=1:5, концентрации этилендиаминтетраацетата натрия 100-120 г/дм3, рН=8-9. Продолжительность выщелачивания 120 мин | 54,3 | |||
Пример 2
Отличается от примера №1 тем, что в опытах использовалось сырье без металлического кадмия и окислитель не применялся.
Навеску активной массы отрицательной ламели никель-кадмиевого аккумулятора размером частиц класса - 0,1 мм, содержащую CdO - 21,5%, Fe2O3 - 51,1%, графит - остальное, подвергали двухстадийному противоточному выщелачиванию в растворе этилендиаминтетраацетата натрия концентрацией 100-120 г/дм3 и рН=7. Для сравнения одну навеску выщелачивали по способу прототипа в одну стадию. Результаты приведены в таблице 2.
| Таблица 2 | |||
| Результаты опытов по выщелачиванию отрицательных ламелей никель-кадмиевых аккумуляторов | |||
| № п/п | Продолжительность выщелачивания 1-й стадии, мин | Продолжительность выщелачивания 2-й стадии, мин | Степень извлечения Cd, % |
| 1 | 50 | 50 | 96,8 |
| 2 | 60 | 60 | 98,0 |
| 3 | 70 | 70 | 98,1 |
| Выщелачивание по прототипу, при температуре 25°C, Ж:Т=1:5, концентрации этилендиаминтетраацетата натрия 100-120 г/дм3, рН=8-9. Продолжительность выщелачивания 120 мин | 82,5 | ||
Сопоставительный анализ известных технических решений, в т.ч. способа, выбранного в качестве прототипа, и предлагаемого изобретения позволяет сделать вывод, что именно совокупность заявленных признаков обеспечивает достижение усматриваемого технического результата. Реализация предложенного технического решения позволяет значительно повысить извлечение кадмия при выщелачивании сырья, в котором кадмий находится в окисленной форме, и почти в два раза поднять извлечение при переработке сырья, в котором кадмий находится в виде металла.
Claims (1)
- Способ извлечения кадмия из вторичного сырья, включающий выщелачивание кадмия из сырья в растворе этилендиаминтетраацетата натрия с последующим извлечением кадмия из раствора и регенерацию этилендиаминтетраацетата, отличающийся тем, что выщелачивание кадмия проводят в две стадии, причем раствор, полученный на первой стадии, отправляют на извлечение кадмия, а твердый остаток первой стадии направляют на вторую стадию выщелачивания кадмия, при этом раствор, полученный на второй стадии выщелачивания, используют для выщелачивания кадмия из сырья на первой стадии, причем выщелачивание на второй стадии проводят в присутствии пероксида водорода при поддержании его концентрации в диапазоне 10-15 г/дм3 в течение 2-2,5 ч.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011128602/02A RU2469112C1 (ru) | 2011-07-11 | 2011-07-11 | Способ извлечения кадмия из вторичного сырья |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011128602/02A RU2469112C1 (ru) | 2011-07-11 | 2011-07-11 | Способ извлечения кадмия из вторичного сырья |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2469112C1 true RU2469112C1 (ru) | 2012-12-10 |
Family
ID=49255742
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011128602/02A RU2469112C1 (ru) | 2011-07-11 | 2011-07-11 | Способ извлечения кадмия из вторичного сырья |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2469112C1 (ru) |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5851490A (en) * | 1995-05-11 | 1998-12-22 | Metals Recycling Technologies Corp. | Method for utilizing PH control in the recovery of metal and chemical values from industrial waste streams |
| SU716304A1 (ru) * | 1978-09-20 | 1999-07-27 | Всесоюзный научно-исследовательский горно-металлургический институт цветных металлов "ВНИИЦВЕТМЕТ" | Способ переработки медно-кадмиевого кека |
| RU2164956C1 (ru) * | 1999-10-11 | 2001-04-10 | Закрытое акционерное общество "Вторник" | Способ переработки никель-кадмиевого скрапа |
| EP1187224A1 (de) * | 2000-09-11 | 2002-03-13 | ANTEC Solar GmbH | Recycling-Verfahren für CdTe/CdS-Dünnschichtsolarzellenmodule |
| JP2006265672A (ja) * | 2005-03-25 | 2006-10-05 | Nikko Kinzoku Kk | カドミウムの浸出方法 |
| CN1899983A (zh) * | 2006-07-22 | 2007-01-24 | 东北电力大学 | 利用啤酒废酵母处理含镉工业废水的方法 |
| JP2007191782A (ja) * | 2005-12-21 | 2007-08-02 | Nikko Kinzoku Kk | カドミウムの製造方法 |
| RU2372412C1 (ru) * | 2008-04-11 | 2009-11-10 | Фисенко Алексей Григорьевич | Способ переработки кадмийсодержащих материалов |
-
2011
- 2011-07-11 RU RU2011128602/02A patent/RU2469112C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU716304A1 (ru) * | 1978-09-20 | 1999-07-27 | Всесоюзный научно-исследовательский горно-металлургический институт цветных металлов "ВНИИЦВЕТМЕТ" | Способ переработки медно-кадмиевого кека |
| US5851490A (en) * | 1995-05-11 | 1998-12-22 | Metals Recycling Technologies Corp. | Method for utilizing PH control in the recovery of metal and chemical values from industrial waste streams |
| RU2164956C1 (ru) * | 1999-10-11 | 2001-04-10 | Закрытое акционерное общество "Вторник" | Способ переработки никель-кадмиевого скрапа |
| EP1187224A1 (de) * | 2000-09-11 | 2002-03-13 | ANTEC Solar GmbH | Recycling-Verfahren für CdTe/CdS-Dünnschichtsolarzellenmodule |
| JP2006265672A (ja) * | 2005-03-25 | 2006-10-05 | Nikko Kinzoku Kk | カドミウムの浸出方法 |
| JP2007191782A (ja) * | 2005-12-21 | 2007-08-02 | Nikko Kinzoku Kk | カドミウムの製造方法 |
| CN1899983A (zh) * | 2006-07-22 | 2007-01-24 | 东北电力大学 | 利用啤酒废酵母处理含镉工业废水的方法 |
| RU2372412C1 (ru) * | 2008-04-11 | 2009-11-10 | Фисенко Алексей Григорьевич | Способ переработки кадмийсодержащих материалов |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109207730B (zh) | 一种从废旧磷酸铁锂电池中回收锂的方法及系统 | |
| JP6735192B2 (ja) | リチウムイオン電池スクラップの処理方法 | |
| JP2022513445A (ja) | バッテリリサイクルプロセス | |
| CN100595970C (zh) | 废旧锂离子电池选择性脱铜的方法 | |
| CN102766765B (zh) | 氧化锌粉回收利用方法 | |
| CN109110826B (zh) | 一种电池级硫酸镍的生产方法 | |
| JP2024514966A (ja) | 使用済みリチウムイオン電池からの有価金属の回収方法 | |
| CN113957252A (zh) | 一种选择性回收废旧锂电池中有价金属的方法 | |
| CN103849775B (zh) | 一种从高温合金废料中回收镍和钴的方法 | |
| JP7356642B2 (ja) | 水酸化ニッケルの精製方法 | |
| CN111100992B (zh) | 一种基于高温还原的镍湿法精炼尾渣的处理方法 | |
| CN103993172B (zh) | 含铁溶液的处理方法 | |
| CA2796325A1 (en) | Industrial extraction of uranium using ammonium carbonate and membrane separation | |
| CN110079676A (zh) | 一种富含锗的氧化锌烟尘梯级浸出工艺 | |
| CN113667825A (zh) | 镍铁湿法处理方法及其应用 | |
| CN101457301A (zh) | α-亚硝基β-萘酚钴渣提取钴的工艺方法 | |
| AU2015247017B2 (en) | Method for Producing Nickel Powder for Reducing Carbon Concentration and Low Sulfur Concentration Contained in Nickel Powder | |
| CN113088710A (zh) | 一种铜锗置换渣中铜锗分离的方法 | |
| JP6201905B2 (ja) | 廃ニッケル水素電池からの有価金属の回収方法 | |
| RU2469112C1 (ru) | Способ извлечения кадмия из вторичного сырья | |
| CN102153148B (zh) | 制备铁红的方法 | |
| CN103667695A (zh) | 一种从金矿石中提取砷的方法 | |
| RU2618595C1 (ru) | Способ извлечения никеля из окисленных никелевых руд | |
| CN102433433A (zh) | 从难选钼镍矿提取制备钼镍产品的全湿法处理工艺 | |
| JP2012237030A (ja) | 塩化ニッケル溶液からのマンガンの分離方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE Effective date: 20140404 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150712 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20170510 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180712 |