Патент на изобретение №2372410

(54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ НАБИВОК ПОЛОЖИТЕЛЬНЫХ ЛАМЕЛЕЙ ЖЕЛЕЗО-КАДМИЕВЫХ АККУМУЛЯТОРОВ

(57) Реферат:

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.

Формула изобретения

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.