Патент на изобретение №2372411

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

(57) Реферат:

Изобретение относится к металлургии, а именно к способам переработки набивок положительных ламелей железо-кадмиевых аккумуляторов. Способ включает выщелачивание кадмия и последующее его извлечение из раствора. При этом выщелачивание осуществляют раствором этилендиаминтетраацетата натрия при pH раствора 9,0-9,5. Перед извлечением кадмия из раствора удаляют этилендиаминтетраацетат в молекулярном виде путем осаждения его серной кислотой при pH раствора 1,0-1,6 и направляют его на приготовление раствора для выщелачивания. Техническим результатом изобретения является повышение степени извлечения кадмия и безопасности производства.

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 КП 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, следовательно, невозможно обеспечить селективное извлечение кадмия.

Применение аммиака ограничено его летучестью, резким 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, что в способе переработки набивок положительных ламелей железо-кадмиевых аккумуляторов, включающем выщелачивание кадмия и последующее его извлечение из раствора, выщелачивание осуществляют раствором этилендиаминтетраацетата натрия при pH раствора 9,0-9,5, перед извлечением кадмия из раствора удаляют этилендиаминтетраацетат в молекулярном виде путем осаждения его серной кислотой при pH раствора 1,0-1,6 и направляют его на приготовление раствора для выщелачивания.

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 обеспечивается избирательное растворение оксида кадмия. При этом оксид железа практически в неизменном виде остается в твердой фазе.

Выбор pH выщелачивания обусловлен устойчивостью кадмиево-этилендиаминтетраацетатного комплекса, максимум которой наблюдается в указанном диапазоне.

В кислой среде при pH раствора 1,0-1,6 этилендиаминтетраацетат приобретает молекулярную кислотную форму, практически не растворимую в воде, что позволяет удалить его полностью.

При pH раствора менее 1,0 и более 1,6 растворимость этилендиаминтетраацетата увеличивается, поэтому удаление его будет не полным. Способ осуществляли следующим образом.

Пример

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 Трилона Б (этилендиаминтетраацетата натрия) концентрацией 100-120 г/дм³ при Т:Ж=1:5 при pH раствора 9,0-9,5.

После фильтрации кек промывали водой, а промводы объединяли с фильтратом.

В полученный раствор добавляли серную кислоту до достижения pH 1,0-1,6. При этом получали осадок Трилона Б, который отфильтровывали и направляли на приготовление исходного раствора в головную операцию выщелачивания.

После удаления Трилона Б из раствора извлекали кадмий известными способами.

После удаления Трилона Б 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, перед извлечением кадмия из раствора удаляют этилендиаминтетраацетат в молекулярном виде путем осаждения его серной кислотой при pH раствора 1,0-1,6 и направляют его на приготовление раствора для выщелачивания.