以废旧镍氢电池为原料制备镍铁氧体磁性材料的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及废旧镍氢电池回收、循环利用技术领域，具体涉及一种以废旧镍氢电池为原料制备镍铁氧体磁性材料的方法。
【背景技术】
[0002]镍氢电池已经成为广泛使用的一种电池，这种电池中含有大量的贵重金属镍,如果不加以处理，不仅造成资源浪费，还造成一定的环境污染。
[0003]镍是非常稀有的金属材料，镍氢电池中的镍含量甚至高于天然矿藏的含量，但由于镍资源有限，是不可再生资源，造成镍氢电池成本越来越高。因而对废旧镍氢电池的综合利用研究，不仅具有较大的经济价值，而且在环保方面具有重要的意义。目前对废旧镍氢电池的回收研究的主要方法有:采用硫酸浸取，净化除杂，氢氧化物共沉淀等系列工序回收金属，而对不同金属的分离难度较大，工艺复杂产品附加值较低、且分离纯度低。镍铁氧体是一种性能优良的磁性材料，广泛应用于微波吸收，磁记录和催化剂，目前镍铁氧体的制备方法是从试剂或现成的化工原料开始，成本高。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种工艺简单，成本低和产品附加值高的用废旧镍氢电池制备镍铁氧体的方法。
[0005]本发明的技术方案为:一种以废旧镍氢电池为原料制备镍铁氧体磁性材料的方法，其特征在于主要以有机酸柠檬酸为浸取剂和凝胶剂，通过溶胶凝胶法制备镍铁氧体磁性材料，具体包括以下步骤:(I)镍氢电池放电后，拆解电池，分离出正极片；⑵将步骤(I)得到的正极片溶于摩尔浓度为0.75-1.25mol/L的柠檬酸溶液中，其中正极材料的质量与柠檬酸溶液的体积之比为45-75g/L ； (3)加入还原剂过氧化氢溶液，溶解过滤；(4)测定溶液中金属离子的含量，用硫酸镍、硫酸亚铁调节溶液中Ni2+和Fe2+的摩尔比为1: 2 ; (5)用氨水调节步骤(4)所得溶液的pH值为5到9，搅拌至凝胶；(8)将凝胶干燥、研磨，然后转移到马弗炉中，于600-900°C进行高温煅烧2小时即制得镍铁氧体磁性材料。
[0006]本发明所述的步骤(2)中正极材料的质量与柠檬酸溶液的体积之比为60g/L ;所述的步骤(2)中柠檬酸溶液的摩尔浓度为1.0moI/Lο
[0007]本发明避免了传统方法中采用无机酸为浸取液产生的含S、N以及氯气等气体污染，以及金属离子分离过程中的副产物的产生，整个制备过程绿色环保，成本低，制备的产品附加值较高。
【具体实施方式】
[0008]以下通过实施例对本发明的上述内容做进一步详细说明，但不应该将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明上述内容实现的技术均属于本发明的范围。
[0009]实施例1
[0010](I)镍氢电池放电后，拆解电池，分离出正极片；(2)将步骤⑴得到的正极片溶于摩尔浓度为1.0moI/L的柠檬酸溶液中，其中正极浆料的质量与柠檬酸溶液的体积之比为60g/L ； (3)加入还原剂过氧化氢溶液，溶解过滤；(4)测定溶液中金属离子的含量，用硫酸镍、硫酸亚铁调节溶液中Ni2+和Fe2+的摩尔比为1: 2 ; (5)用氨水调节步骤(4)所得溶液的PH值为7，搅拌至凝胶；(6)将凝胶干燥、研磨，然后转移到马弗炉中，于700°C进行高温煅烧2小时即制得镍铁氧体磁性材料。
[0011]实施例2
[0012](I)镍氢电池放电后，拆解电池，分离出正极片；(2)将步骤⑴得到的正极片溶于摩尔浓度为0.75mol/L的柠檬酸溶液中，其中正极浆料的质量与柠檬酸溶液的体积之比为45g/L ； (3)加入还原剂过氧化氢溶液，溶解过滤；(4)测定溶液中金属离子的含量，用硫酸镍、硫酸亚铁调节溶液中Ni2+和Fe2+的摩尔比为1: 2 ; (5)用氨水调节步骤(4)所得溶液的PH值为8，搅拌至凝胶；(6)将凝胶干燥、研磨，然后转移到马弗炉中，于800°C进行高温煅烧2小时即制得镍铁氧体磁性材料。
[0013]实施例3
[0014](I)镍氢电池放电后，拆解电池，分离出正极片；(2)将步骤⑴得到的正极片溶于摩尔浓度为1.25mol/L的柠檬酸溶液中，其中正极浆料的质量与柠檬酸溶液的体积之比为75g/L ； (3)加入还原剂过氧化氢溶液，溶解过滤；(4)测定溶液中金属离子的含量，用硫酸镍、硫酸亚铁调节溶液中Ni2+和Fe2+的摩尔比为1: 2 ; (5)用氨水调节步骤(4)所得溶液的PH值为9，搅拌至凝胶；(6)将凝胶干燥、研磨，然后转移到马弗炉中，于900°C进行高温煅烧2小时即制得镍铁氧体磁性材料。
[0015]以上实施例描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明原理的范围下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进均落入本发明保护的范围内。
【主权项】
1.以废旧镍氢电池为原料制备镍铁氧体磁性材料的方法，其特征在于主要以柠檬酸为浸取剂和凝胶剂，通过溶胶凝胶法制备镍铁氧体磁性材料，具体包括以下步骤:(I)镍氢电池放电后，拆解电池，分离出正极片；(2)将步骤(I)得到的正极片溶于摩尔浓度为0.75-1.25mol/L的柠檬酸溶液中，其中正极材料的质量与柠檬酸溶液的体积之比为45-75g/L ； (3)加入还原剂过氧化氢溶液，溶解过滤；(4)测定溶液中金属离子的含量，用硫酸镍、硫酸亚铁调节溶液中Ni2+和Fe2+的摩尔比为1: 2 ; (5)用氨水调节步骤(4)所得溶液的PH值为5到9，搅拌至凝胶；(8)将凝胶干燥、研磨，然后转移到马弗炉中，于600-900°C进行高温煅烧2小时即制得镍铁氧体磁性材料。2.根据权利要求1所述的以废旧镍氢电池为原料制备镍铁氧体磁性材料的方法，其特征在于:所述的步骤(2)中正极材料的质量与柠檬酸溶液的体积之比为60g/L。3.根据权利要求1所述的以废旧镍氢电池为原料制备镍铁氧体磁性材料的方法，其特征在于:所述的步骤(2)中柠檬酸溶液的摩尔浓度为1.0moI/Lο
【专利摘要】本发明公开了一种以废旧镍氢电池为原料制备镍铁氧体磁性材料的方法，本发明目的是提供一种工艺简单，成本低，产品附加值高的制备镍铁氧体的方法，本发明的技术方案要点为：(1)镍氢电池放电后，拆解电池，分离出正极片；(2)将步骤(1)得到的正极片溶于摩尔浓度为0.75-1.25mol/L的柠檬酸溶液中，其中正极材料的质量与柠檬酸溶液的体积之比为45-75g/L；(3)加入还原剂过氧化氢溶液，溶解过滤；(4)测定溶液中金属离子的含量，用硫酸镍、硫酸亚铁调节溶液中Ni2+和Fe2+的摩尔比为1∶2；(5)用氨水调节步骤(4)所得溶液的pH值为5到9，搅拌至凝胶；(6)将凝胶干燥、研磨，然后转移到马弗炉中，于600-900℃进行高温煅烧2小时即制得镍铁氧体磁性材料。
【IPC分类】C04B35/28, H01M10/54
【公开号】CN105140585
【申请号】CN201410234076
【发明人】范暄民
【申请人】范暄民
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2014年5月30日