Способ переработки набивок положительных ламелей железо-кадмиевых аккумуляторов
Владельцы патента RU 2372410:
Фисенко Алексей Григорьевич (RU)
Ханенко Александр Александрович (RU)
Хаяк Александр Григорьевич (RU)
Цуриков Вадим Викторович (RU)
Изобретение относится к металлургии, а именно способам получения кадмия и может быть использовано при переработке набивок положительных ламелей железо-кадмиевых аккумуляторов. Способ переработки включает выщелачивание кадмия и последующее его извлечение из раствора. Выщелачивание осуществляют раствором этилендиаминтетраацетата натрия при pH раствора 9,0-9,5 для избирательного растворения оксида кадмия и оставления оксида железа в твердой фазе. Технический результат изобретения заключается в повышении степени извлечения кадмия и безопасности производства. 1 табл.
Изобретение относится к металлургии, а именно способам получения кадмия, и может быть использовано при переработке набивок положительных ламелей железо-кадмиевых аккумуляторов.
В качестве прототипа выбран способ переработки никель-кадмиевого скрапа (патент КДЛ №2164956), включающий выщелачивание кадмия с последующим его осаждением.
Недостатками способа являются недостаточно высокая степень извлечения кадмия и очень высокая степень опасности производства.
При выщелачивании кадмия в аммиачной среде происходит образование комплексных катионов [Cd(NH3)4]2+. Железо также образует подобные аммиакаты, хотя и не в значительной степени, вследствие чего невозможно обеспечить селективное извлечение кадмия.
Применение аммиака ограничено его летучестью, резим едким запахом и ядовитостью паров.
Техническими задачами, на решение которых направленно заявленное изобретение, являются повышение степени извлечения кадмия и безопасности производства.
Указанные задачи решаются тем, в способе переработки набивок положительных ламелей железо-кадмиевых аккумуляторов, включающем выщелачивание кадмия и последующее его извлечение из раствора, выщелачивание осуществляют раствором этилендиамитетраацетата натрия при pH раствора 9,0-9, 5 для избирательного растворения оксида кадмия и оставления оксида железа в твердой фазе.
Область комплексообразования этилендиаминтетраацетата с железом и кадмием находится в разных значениях pH среды: кадмия в щелочной, а железа в кислой. Следовательно при применении щелочного раствора этилендиаминтетраацетата натрия обеспечивается избирательное растворение оксида кадмия. При этом оксид железа практически в неизменном виде остается в твердой фазе.
Выбор pH выщелачивания обусловлен устойчивостью свинцово-этилендиаминтетраацетатного комплекса, максимум которой наблюдается в указанном диапазоне.
Способ осуществляли следующим образом.
Набивки положительных ламелей железо-кадмиевых аккумуляторов размером частиц класса - 0,1 мм, содержащих CdO - 21,1%, Fe2O3 - 51,7%, графит - остальное, подвергали выщелачиванию в течение 2 часов в растворе Тритона Б (этилендиаминтетраацетата натрия) концентрацией 100-120 г/дм3 при Т:Ж=1:5 при разных значениях pH раствора, после чего определяли степень извлечения кадмия.
Зависимость степени извлечения кадмия и прочности этилендиаминтетраацетатного комплекса от pH раствора указанны в таблице.
№ п/п | pH раствора | Степень извлечения, % | Константа нестойкости |
1 | 7,0 | 64,8 | 5,13·10-11 |
2 | 7,5 | 66,9 | 5,13·10-11 |
3 | 8,0 | 68,3 | 5,13·10-11 |
4 | 8,5 | 75,0 | 1,78·10-14 |
5 | 9,0 | 98,6 | 2,57·10-17 |
6 | 9,5 | 99,8 | 2,57·10-17 |
7 | 10,0 | 88,7 | 3,15·10-15 |
После выщелачивания кадмия кадмийсодержащий раствор нейтрализовали концентрированным раствором NaOH до достижения pH 10-11, при котором осаждается гидроксид кадмия. Полученный осадок промывали водой и прокаливали при температуре 550°С. При этом получали оксид кадмия, соответствующий требованиям ГОСТ 11120-75.
Способ переработки набивок положительных ламелей железо-кадмиевых аккумуляторов, включающий выщелачивание кадмия и последующее его извлечение из раствора, отличающийся тем, что выщелачивание осуществляют раствором этилендиаминтетраацетата натрия при pH раствора 9,0-9,5 для избирательного растворения оксида кадмия и оставления оксида железа в твердой фазе.