废旧镍氢电池中稀土的回收

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随着镍氢电池的消耗量不断增加。废旧镍氢电池已成为电子垃圾的重要组成部分。镍氢电池含有大量镍、钴等金属元素。若把废旧镍氢电池混入生活垃圾中一起填埋或随意丢弃，经过长期的机械磨损和腐蚀，镍、钴等金属元素和电解质溶液就会渗出直接排入环境; 环境中镍、钴等金属元素的累积将引起生物的不良反应，甚至危害包括人类在内的生命体的健康与生存。另一方面，电池中的许多金属又是可利用的资源，废旧镍氢电池中不仅含大量的镍以及一定数量的钴，也含有经济价值比 较高的镧、铈、钕等稀土金属。据分析，废旧镍氢电池负极材料中，镍钴的质量分数分别为44.5% 和 7.30% ，稀土元素镧和铈分别有4.14%和17.2%。如果将废旧材料中的资源加以科学合理的回收和循环利用，不仅可以带来显著的环境效益与社会效益，而且也具有一定的经济效益，为此须对废旧电池进行资源化处理，研究开发废旧镍氢电池材料的再生利用技术。

山东理工大学用一定浓度的硫酸对废旧镍氢电池负极板进行浸出，实现浸出液中稀土的回收，取得较好效果。浸出液中含有稀土和镍、钴等元素，他们着重研究了浸出液中稀土的回收，后续对镍钴以氧化物的形式进行回收。
他们的工作表明，在硫酸浓度为 2.0 mol/L、浸出温度为60 ℃ 、浸出时间120 min下，稀土的浸出率为 92.31% 。采用磷酸二异辛酯 ( P204) 为萃取剂萃取浸出液中的稀土，当 P204 在煤油中的比率为20%时，萃取率为92.86% 。用硫酸钠沉淀溶液中的稀土，浸出液中稀土元素回收率可达98.78% 。 回收产物为铈系稀土氧化物。
另据报道，中南大学采用溶剂萃取法从废旧镍氢电池酸浸液中选择性提取稀土元素，也取得较好效果，并通过工厂扩大试验验证了该方法的工业可行性。采用的萃取剂为伯胺；稀释剂为２６０＃煤油；改质剂为异辛醇。他们的工作表明，伯胺对稀土的选择性很高，以其为萃取剂时稀土元素与其他元素的分离系数较大。萃取体系选用１０％伯胺＋４％异辛醇＋８６％磺化煤油较合适。料液原始ｐＨ值、萃取相比对稀土萃取效果的影响较大，萃取温度、混合强度和混合时间的影响较小。较佳的萃取条件为：萃取温度２５℃左右，料液原始ｐＨ 值１.０～１.５，混合时间３ｍｉｎ，振荡速度１４０ｒ／ｍｉｎ，萃取相比Ｏ／Ａ＝１﹕１～１﹕２。反萃剂宜选用２ｍｏｌ／Ｌ盐酸，同时反萃相比Ｏ／Ａ＝３﹕１或４﹕１较合适。萃合物分子式为（ＲＮＨ３）５Ｒｅ（ＳＯ４）４。在工厂扩大试验中，经５级逆流萃取，稀土的萃取率可达９９.９９％；混合反萃液经草酸沉淀后，草酸稀土纯度达９８.９％，杂质元素的含量较低。