利用废旧电池制备锌锰复合微肥的研究,本文主要内容关键词为:废旧电池论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。
人们日常生活中广泛使用干电池,但电池中含有汞、镉、铅、锌、铜、锰等有毒物质,会严重污染环境,随着人们环保意识的加强,对废旧电池的处理已引起人们的广泛关注,特别是废旧电池的无害化处理和综合利用显得越来越重要。目前,国外对废旧电池主要采用火法处理,而我国主要采用回收掩埋的方法,这样极易造成二次污染。本文采用湿法硫酸浸取锌锰干电池的处理工艺方法,制取的硫酸锌、硫酸锰用于配制复合微肥,具有一定的实用价值。
1 实验原理
锌、锰干电池为一次性电源,负极为锌,正极碳包的主要组成为:碳棒、氧化锰、碳粉、乙炔黑、氯化铵、氯化锌、电糊等以及少量的铅、镉、汞。用KMnO[,4]标准溶液间接滴定分析干电池碳包中MnO[,2]的平均含量为33%左右。
利用锌、锰电池中的MnO[,2]制备MnSO[,4],必须将四价锰还原为二价锰。
2 实验方法及实验结果
2.1 废旧电池的预处理:将回收的废电池经分选、剥壳、筛粉;回收碳棒等可再利用的电池原料,碳包内的黑粉经浸泡、洗涤、过滤,滤渣烘干备用。剥离的锌皮同样经浸泡、洗涤,作为制备硫酸锌的原料。
2.2 硫酸锰的制备:称取干燥的碳包黑粉15g放入烧杯中,加入一定量的硫酸溶液,将烧杯放入90℃的水浴中加热,分批加入还原剂FeS不断搅拌,保持固液比5∶1,直至浸出反应完成。过滤,滤渣中含有Pb[2+]、Cd[2+]、Hg[2+]等重金属离子还原的金属,收集另作处理,消除污染。由于反应过程中Fe[3+]等进入溶液,影响产品MnSO[,4]的品质,浸出液必须中和及净化。加入少许碳酸钙调节pH值为5,保温30min,使Fe[3+]离子沉淀完全,然后抽滤,去掉沉淀杂质,滤液在80~90℃加热浓缩结晶,保温热过滤、干燥,即得工业产品硫酸锰(MnSO[,4]·nH[,2]O)。
2.3 FeS为还原剂制备MnSO[,4]的实验结果:
2.3 硫酸锌的制备:将预处理后的锌片放入烧杯中,加入定量已配制的硫酸溶液,不断搅拌,反应完成后抽滤,滤液中加入少量的锌片,温度控制在50℃左右,中和过量的酸,反应完成后过滤,滤液加热浓缩,直至大量结晶析出为止,经离心脱水,气流干燥得产品ZnSO[,4]·H[,2]O。
3 锌锰复合微肥的配制
将制得的硫酸锌、硫酸锰粉碎,填加硫酸铵等即可制得锌、锰复合微肥,产品中锌、锰质量比为1∶0.75,外观为微红色粉状物质,主要用于缺锌、缺锰土壤和需锌、需锰的农作物作为基肥使用。
目前废旧电池的污染已引起人们的广泛关注,回收后如何消除污染,综合利用,是大家普遍关心的问题。在多次实验的基础上,利用废旧电池的锌皮、二氧化锰制取硫酸锌、硫酸锰复合微肥,不仅减少污染,消除公害,而且具有一定的社会效益和经济价值。