动力电池 镍氢电池 正极材料.pdfVIP

第 17 卷 第 1 期 五邑大学学报（自然科学版） Vol.17 No.1 2003 年3 月 JOURNAL OF WUYI UNIVERSITY (Natural Science Edition) Mar. 2003 文章编号：1006-7302 （2003）01-0052-05 废旧镍氢电池正极材料中镍和钴的回收 1 2 2 廖 华 ，吴 芳 ，罗爱平 （1．江门市环境科学研究所， 广东 江门 529000； 2 ．五邑大学 化学与环境工程系， 广东 江门 529020） 摘要：研究了在硫酸体系中回收废旧镍氢电池正极材料中的金属镍和钴. 用正交实验方 法考察了浸出温度、浸出时间、硫酸初始浓度以及氧化剂用量对镍、钴浸出率的影响. 实 验结果表明，各因素对镍和钴浸出率的影响程度排序均为：氧化剂用量＞浸出时间＞ 温度＞硫酸初始浓度. 在实验得出的最佳浸出条件下，Co 的浸出率为99.7% ，Ni 的浸 出率为99.1%. 关键词：镍氢电池；镍；钴；固体废物 中图分类号：TF111.31+ 1 文献标识码：A 镍氢电池由于电极材料不含镉、铅、汞等对环境造成极大危害的重金属元素而号称“环保 电池”，其能量密度高、输出功率大，所以在市场上比镍镉电池更有竞争优势. 作为一种便携式 [1,2] 可重复使用的能源，镍氢电池在工业、农业、国防以及日常生活中得到越来越广泛的应用 . 常见的镍氢电池为圆柱形，其结构示意图如图 1 所示. 电池的外壳为镀镍钢壳，正极活性 材料为氢氧化镍和少量添加剂，负极活性材料为贮 氢合金，电解液为氢氧化钾溶液. 2000 年镍氢电池的市场需求约9 亿只，每1 亿 [3,4] 只镍氢电池要耗费约2 千吨的电极活性材料 . 随 着矿产资源的日益枯竭，有色金属资源的再生利用 成为迫在眉睫的课题. 因此从提高资源利用率和加 强环境保护等方面考虑，废旧镍氢电池的回收利用 具有重要的意义. 本文针对镍氢电池正极材料，在硫酸体系浸取 回收其中的镍和钴，生成硫酸镍、硫酸钴，重新回 用到电池正极活性材料的生产中. 用正交实验研究 反应温度、反应时间、浸取剂浓度以及氧化剂加入 量等因素对镍、钴浸出率的影响，从中寻找镍、钴 图1 镍氢电池结构示意图 的最佳浸出条件，为实现镍氢电池回收的工业化提 供基础数据. 收稿日期：2002-04-26 基金项目：广东省环境保护局科技开发项目（No. 2001-04） 作者简介：廖华（1972- ），男，广东高州人，工程师，硕士，主要从事环境保护与可持续发展研究. 第 17 卷 第 1 期 廖华等：废旧镍氢电池正极材料中镍和钴的回收 53 1 实 验 表 1 废镍氢电池主要组成 1.1原料及试剂 名称 重量/g 占电池重量/ ％ a ．原料. 废镍氢电池，江门市某电池厂 塑料外壳包装 0.9 1.18