从废旧锌锰电池中回收锌和锰的工艺研究

表 ４ 酸浸时间对浸取率的影响单位：ｈ 、％
３０ 一 ３５． ［ ３ ］ 张胜涛，王林，韩涟漪，等．废
旧电池的危害及其回收利用［ Ｊ ］ ．电池工 业，２００２，７（１）：３ — ８．
［ ４ ］ 李继洲，王郁．废旧干电池资源
锰；而温度大于 ７５０℃，锌将以蒸 汽形式进入烟气。在 ７５０℃下焙烧 ０．５ ｈ，碳没有烧尽，焙烧 ｌ ｈ，碳 已烧尽。所以，本实验选定焙烧温
的年产锌、锰量。目前国内外都很
重视对废干电池资源化的研究［３ 、
４ ］，废旧锌锰干电池尚无较好的处
理 方 法［ ５ ］，用 固 化 法 处 理 废 干 电
池［６］填埋后的废锌锰干电池中的
锌、锰等有用物质不能回收，也不
利于土地资源的开发与利用［７］。
作者对废旧锌锰干电池中锌锰回
收工艺进行了探索，找到了锌、锰
锌、锰回收率计算 取 ５ 号英 雄牌电池 ２ 节，按实验方法，制得 硫酸锰 ２９．７２ｇ，纯度为 ９８．９％，锌 块 ８．１０ｇ，纯度为 ９９．１％，求得锌 的回收率为 ９４．５％，锰的回收率为 ９３．６％。
二、结果与讨论
表 ３ 酸的浓度对浸取率的影响 单位：％
三、结论
锌锰干电池的组成 按实验方
度为 ７５０℃，焙烧时间为 ｌ ｈ。 酸浸时酸的种类选择 按实验
方法，分别用 １∶１ 的硫酸、盐酸、 硝酸和磷酸浸取焙烧后的粉末，
放置过夜。 ｐＨ 的选择 按实验方法，用氨
水调节不同的 ｐＨ 值，过滤，测定 滤液和沉淀中锌和锰的含量，结
Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ｔｈｅ Ａｉｒ ＆ Ｗａｓｔｅ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ａｓ ｓｏｃｉｔｉｏｎ，１９９０，４０（７）：１００４ — １０１ １．
回收的工艺条件。
作者简介：高玉华（１９６４ —）， 男，高级工程师，化学与环境实验 室主任，从事固体废弃物处理方 面的科研教学工作。
NON-FERROUS METALSRECYCLING AND UTILIZATION,2006-7
科技园地 Ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
取出冷却，将内含物全部倒入 １ ０００ ｍｌ 的烧杯中，用 １∶１ 硫酸 适量浸取，放置过夜，过滤，沉淀 物用硫酸溶解，稀释法除铁［６］，结 晶得硫酸锰。在滤液中加入 １∶１ 的 氨水，调节 ｐＨ 值为 ８￣９，过滤，向 滤液中加入 ２０％硫化钠，过滤。将 沉淀物与锌皮一起铸锭。工艺流 程如图 １ 所示。
由此可知：随着浸取时间的延 长，浸取率也增加，故本实验选择
化技术评述［ Ｊ ］ ．上海环境化学，２ ０ ０ ２ ，２ １（１）：２８ — ３ １．
［ ５ ］ Ｄ ｈ ａ ｒ ｍ ａ ｖ ｒ ａ ｍ Ｓ ，Ｍ ｏ ｕ ｎ ｔ Ｊ Ｂ ， Ｄｏｎａｈｕｅ Ｂ Ａ，Ａｕｔｏｎａｔｅｄ ｅｃｏｎｏｍｉｃ ａｎａｌｙｓｉｓ ｍｏｄｅｌ ｆｏｒ ｈａｚａｒｄｏｕｓ ｗａｓｔｅ ｍｉｎｉｍｉｚａｔｉｏｎ［Ｊ］．
关键词：废旧锌锰电池；锌；锰；回收
Ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ ｍａｎｇａｎｅｓｅ ａｎｄ ｚｉｎｃ ｕｓｉｎｇ ｗａｓｔｅ Ｚｎ－Ｍｎ ｂａｔｔｅｒ
ＧＡＯ Ｙｕ－ｈｕａ （Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇ．，Ｊｉａｎｇｓｕ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｅｃ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｚｈｅｎｊｉａｎｇ Ｊｉａｎｇｓｕ ２１２００３，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｕａｃｔ：Ｚｎ—Ｍ ｎ Ｗａｓｔｅ Ｂａｔｔｅｒｙ ｉｓ ｄｉｓｐｏｓｅｄ ｂｙ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｉｎｃｉｎｅｒａｔｉｏｎ，ｒｅｍｏｖｅ Ｈｇ ｅｌｅｍｅｎｔ ａｎｄ ｃａｒｂｏｎ ｅｌｅｍｅｎｔ．Ｔｈｅ ｐｉｃｋｉｎｇ ｗｉｔｈ ｓｕｌｐｈｕｒｉｃ ａｃｉｄ ｉｓ ｓｅｃｏｎｄ ｐｒｏｃｅｓｓ．Ｗｉｔｈ ｓｅｄｉｍｅｎｔ ｚｉｎｃ ａｎｄ Ｍａｎｇａｎｅｓｅ ａｒｅ ｓｅｐａｒａｔｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｆｉｌｔｒａｔｅ．Ｔｈｅ ｒｅｃｏｖｅｒｙ ｏｆ ｚｉｎｃ Ｉｓ ９４．５％．Ｔｈｅ ｒｅｃｏｖｅｒｙ ｏｆ ｍａｎｇａｎｅｓｅ ｉｓ ９３．６％． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｚｎ－Ｍｎ Ｗａｓｔｅ Ｂａｔｔｅｒｙ；ｚｉｎｃ；ｍａｎｇａｎｅｓｅ；ｒｅｃｏｖｅｒｙ
我国是干电池的生产和消费
一、实验部分
实验方法 用自制的电池破解
大国，年产量达 １５０ 亿只，居世界
实验仪器 电池破解设备、马 设备将废锌锰干电池剖开，使碳
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第一位，占世界总量的 １／３ 左右［１］， 弗炉、１ ０００Ｗ 电炉、ＡＡ３７０ 原子 棒、金属帽、锌皮、铁片、碳包得
其中 ７ ０ ％是锌锰干电池。以每年 吸收分光光度计、雷磁 ２５ 酸度计、 到分离。将碳包中内含物置于瓷
生产 １００ 亿只干电池计算，全年 汞回收装置等。
坩埚内，送入马弗炉在 ７５０℃焙烧
将要消耗 １５．６ 万吨锌，２２．６ 万吨
实验药品 硫酸、硫化钠、氨 １ｈ （ 烟气排放处设回收汞装置 ） ，
氧化锰，２ ０８０ 吨铜，２．７ 万吨氯 水等。
化锌，７．９ 万吨氯化铵，４．３ 万吨
碳棒［２］，相当于三四个大冶炼厂
由以上实验结果可知：将废锌
法将锌锰干电池剖开，分析每种
锰干电池经过剥离，将碳包中内含
型号和品牌废电池中碳包、碳棒、
物焙烧的适宜温度为 ７５０℃，焙烧
锌皮、铜帽、铁皮和浆糊、沥青、
时间为 ｌｈ，浸取用酸适宜为 １∶１ 的
塑料等的含量，结果见表 １。
硫酸，沉淀法分离锌和锰的适宜
由此可知：１∶１ 的硫酸浸取率 ｐＨ 为 ８。本实验流程操作简单，锌
［ ６ ］ 任 源，杨 波．固化法处理废干 电池［Ｊ］ ．环境科学与技术，２００１（６）：３８ — ４１．
分析浸取液中锌和锰的浓度，计 算浸取率，结果见表 ２。
表 ２ 酸的种类对浸取率的影响 单位：％
果见表 ５。
表 ５ ｐＨ 的选择 单位：％、ｇ·Ｌ－１
［ ７ ］ Ｓ Ｐ ａ ｎ ｅ ｒ ｏ ，ｅ ｔ ａ ｌ ．ｄ ｔ ｃ ．Ｉ ｍ ｐ ａ ｃ ｔ ｏ ｆ ｈｏｕｓｅｈｏｌｄ ｔａｔｔｅｒｉｅｓ ｉｎ ｌａｎｄｆｉｌｌ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｐｏｗｅｒ Ｓｏｕｒｃｅｓ，１９９５，５７：９．
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焙烧温度和时间的选择 焙烧
和锰的浓度，计算浸取率，结果见 表 ４。
回收、处理中若干问题的探讨［ Ｊ ］ ．综合 利用，２０００（１０）：３９ — ４０．
［ ２ ］ 陈为亮，戴永华．废旧干电池的
的目的是除碳和汞以及使高价锰
回收与利用［ Ｊ ］ ．再生资源研究，１ ９ ９ ９ （ １ ）：
的氧化物分解。在 ５００℃时分解， 碳不易烧去，温度越高，碳越易烧 去；在 ６００℃时，碳可以烧去，但 锰的高价氧化物不易还原为氧化
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从废旧锌锰电池中回收锌和锰的工艺研究
江苏科技大学材料学院化学与环境实验室 高玉华
摘 要：废旧锌锰干电池经过剖开、焙烧处理，去除汞和碳粉，再用硫酸浸取，滤液采用沉淀法分离锌 和锰。锌和锰的回收率分别为 ９４．５％和 ９３．６％。
Hale Waihona Puke 磷酸的浸取率最低，而硫酸、 盐酸、硝酸的浸取率基本相同，由 于本实验要制取硫酸锰，故本实 验选择硫酸。
酸的浓度选择 按实验方法， 分别用 １∶１ 的硫酸、１∶２ 的硫酸、 １∶３ 的硫酸浸取焙烧后的粉末，分 析浸取液中锌和锰的浓度，计算 浸取率，结果见表 ３。
由表可知：在 ｐＨ＝ ８￣９时，锌 和锰的分离较好，故本实验选择 ｐＨ ＝ ８￣９。
表 １ 锌锰废干电池的组成 单位：％ 最高，故本实验选择 １∶１ 的硫酸。 和锰的回收率较高，是锌锰废干
酸浸时间的选择 按实验方法， 电池中锌和锰回收的较好方法。
分别用 １∶１ 的硫酸浸取焙烧后的
粉末，浸取时间分别为 １ｈ、２ｈ、３ｈ、
参考文献：
４ｈ 和放置过夜，分析浸取液中锌
［ １ ］ 李当雄，王建基．小型废电池的
［８］李月红，王 晓，赵联朝，等．由 废旧锌锰电池回收氯化锰和锌的一种工
艺［ Ｊ ］ ．河南科技大学学报（ 自然科学版） ，
２００４，２５（５）：９３ — ９５．
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