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1、廢舊電池回收利用,,一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1.理解廢干電池的危害以及干電池的主要成分; 2.掌握干電池混合物中各種成分的分理方法以及原理; 3.了解廢棄物處理的原則。,二、實(shí)驗(yàn)原理,通過簡單的機(jī)械處理,將電池中各組分進(jìn)行最大在限度的分離,從而使整個(gè)處理過程得到簡化。再按照各物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)分別對(duì)鋅皮和錳粉進(jìn)行濕法處理,通過預(yù)處理、浸取、凈化等工序制出產(chǎn)品。預(yù)處理是用洗液對(duì)鋅皮和錳粉進(jìn)行浸泡,將其中的可溶性物質(zhì)(ZnC12 , HgC12 , NH4Cl ,淀粉,金屬離子等)溶解,使鋅和錳粉得到初步凈化。生產(chǎn)二氧化錳的主要化學(xué)反應(yīng): MnO2 + 4H+ + 2Cl- Mn2+ + Cl2+ 2H2O M
2、nO + 2H+Mn2+ + H2O Mn2O3 + 6H+ + 2Cl- 2Mn2+ + Cl2+ 3H2O Mn2+ + 2OH- Mn(OH)2 Mn(OH)2 + H2O2 MnO2+ 2H2O 生產(chǎn)硫酸鋅的主要化學(xué)反應(yīng): Zn + H2SO4 ZnSO4 + H2 2Fe2+ + H2O2 + 2H+ 2Fe3+ + 2H2O M2+ + Zn Zn2+ + M (M主要為P,C,H) 2 Zn2+ + CO2-3 + H2OZn2(OH)2 CO3+ 2H+,三、實(shí)驗(yàn)步驟工藝流程包括預(yù)處理,二氧化錳生產(chǎn)和硫酸鋅生產(chǎn)三個(gè)部分。各部分流程見圖1 、圖2 、圖3 所示。,,,,1.二氧化
3、錳生產(chǎn)工藝經(jīng)預(yù)處理后的錳粉,加入稀鹽酸(31)溶解,同時(shí)攪拌5后過濾,除去不溶物。濾液加入工業(yè)雙氧水,調(diào)pH 4.5-5.2,分離Fe ( OH ) 3 沉淀,然后用NaOH 溶液,調(diào)pH 8.0-9.0,生成二氧化錳沉淀。經(jīng)過烘干,活化,可得到純度較高的二氧化錳產(chǎn)品。浸取中產(chǎn)生的氯氣經(jīng)冷卻液化后回收。2.硫酸鋅生產(chǎn)工藝 浸取、氧化經(jīng)預(yù)處理后的鋅皮,雜質(zhì)含量低,用25 稀硫酸浸取,反應(yīng)速度快,浸出率高。pH4.0左右,攪拌速度50r/min ,反應(yīng)時(shí)間4h ,過濾后,加入H2 O2, 氧化除鐵,pH 控制在4.2-5.0 ,加熱攪拌30 min。,,置換置換是保證七水硫酸鋅純度的關(guān)鍵工序,其目的在于有效的除汞、鎬、鉛等離子。利用Zn 、Pb 、Cd , Hg 電位差將母液中Cd2+ , Pb2+ , Hg2+ ,置換成鎘、鉛、汞齊。為了加速Cd2+的置換反應(yīng),減少復(fù)溶,需要控制溫度在70 置換。因鋅和鎘的電位非常接近,相差僅為0.36V ,因此,置換過程要加入過量的鋅粉。充分反應(yīng)后過濾,殘?jiān)墟k、汞等重金屬要進(jìn)行處理,以免產(chǎn)生二次污染。溶解、結(jié)晶將從洗液中產(chǎn)生的堿式碳酸鋅,緩慢加入稀硫酸溶解,并進(jìn)行攪拌,至pH 6.0 左右,停止加入,濾掉溶液中微量不溶物。再加熱蒸發(fā)濾液至飽和,冷卻結(jié)晶。經(jīng)離心脫水,烘干可得到七水硫酸鋅。,,