剥镍组合物及其应用的制作方法

本发明关于一种用于剥除金属的组合物，特别是指一种用于剥除镍金属的组合物及其应用。

背景技术：

1、随着各种电子产品的推陈出新，电池的使用量也变大，而其技术也是日新月异，汰旧换新的速度非常快，也因此产生了大量的电子废弃物。目前普遍在电子产品中使用的锂离子聚合物电池，其正极的电极材料便是各种不同的金属复合材料，且以高镍材料例如高镍三元材料居多。由于地球上的矿产资源并非取之不尽用之不竭，因此，在永续发展的考虑下，如何从电子废弃物如废电池上回收其金属成分，逐渐成为产业中重视的工作环节之一。

2、目前熟知回收镍金属的方法包括使用电炉熔炼、浓氨水或浓硫酸处理电池废弃物。三种处理方式对环境、安全、健康等都有诸多缺点：电炉熔炼(火法)需要超过1,000-2,000℃以上的高温，且产生大量有毒有害废气和二氧化碳排放，属于高耗能、高污染重工产业；浓氨水(氨浸法)易挥发，产生大量刺激性气味，设备的密封性和耐腐蚀性需求高，且产生大量难处理的废水，回收率仅70-80％；浓硫酸处理效率低，通常需极高温和加压，并搭配其他强氧化剂使用，使其操作环境恶劣，且会咬蚀塑料等有机物，容易产生剧毒的硫化氢气体和造成废水的化学需氧量(chemical oxygen demand,cod)上升。使用这些方法来得到镍金属资源，往往牺牲了环境永续或是操作人员的健康安全，且并非符合联合国17项永续发展目标sdgs当中的第12项“责任消费与生产(responsible consumption andproduction)”，在安全及环保考虑下并不理想。

3、综上所述，金属回收领域中需要一种安全、高效且运用广泛的回收方法。有鉴于此，本发明尝试提供一种环保的剥镍技术，更有效率的回收镍金属资源。

技术实现思路

1、本发明提供一种新颖的剥镍组合物、包含此组合物的镍金属剥除液以及使用此剥除液回收镍金属的方法。经由此组合物处理过后的物品，其金属镍的回收效率相较传统方法大幅提高，且在常温或常压下即可反应，对于操作者及自然环境的危害较低。

2、根据本发明的一实施例，提供一种剥镍组合物，其包含10至40重量百分比的亚硫酸钠、10至40重量百分比的硫酸氢钠、10至40重量百分比的硫代硫酸钠，以及10至40重量百分比的柠檬酸三钠，所述重量百分比是以所述剥镍组合物的总重量为基础。

3、一实施例中，此剥镍组合物包含25至40重量百分比的亚硫酸钠、10至25重量百分比的硫酸氢钠、25至40重量百分比的硫代硫酸钠，以及10至25重量百分比的柠檬酸三钠。

4、根据本发明的另一实施例，提供一种镍金属剥除液，其每1升中含有10至50克的前述剥镍组合物、300至800毫升的硫酸，以及一溶剂。

5、一实施例中，所述溶剂为水。

6、一实施例中，所述硫酸为50％硫酸。

7、根据本发明的又一实施例，提供一种镍金属的回收方法，包含以下步骤：(a)提供一待处理物品；(b)将所述待处理物品浸泡于前述的镍金属剥除液中，使两者反应；(c)过滤步骤(b)的产物，取得一洗出液；以及(d)对所述洗出液进行还原反应，以获得金属镍。

8、一实施例中，步骤(a)中所述待处理物品包括含镍粉末和/或表面镀镍物。

9、一实施例中，步骤(b)中所述待处理物品重量与所述镍金属剥除液的体积之比(固液比)介于1:1至1:15。

10、一实施例中，所述含镍粉末包括粉碎后的电池、镍矿沙、炉渣及高熵合金中的一种或两种以上的组合。

11、一实施例中，当所述待处理物品为表面镀镍物时，所述步骤(b)的反应温度维持在20至40℃，且所述待处理物品重量与所述镍金属剥除液的体积之比介于1:1至1:5。

12、一实施例中，当所述待处理物品为含镍粉末时，所述步骤(b)的反应温度维持在50至90℃，且所述待处理物品重量与所述镍金属剥除液的体积之比介于1:5至1:15。

13、为使本发明的上述目的、特征、优点及其他方面更为清楚明了，下文特举具体实施例，配合图式对本发明的技术内容进行更详尽的说明。

技术特征：

1.一种剥镍组合物，其包含：

2.如权利要求1所述的剥镍组合物，其中包含：

3.一种镍金属剥除液，其每1升中含有：

4.如权利要求3所述的镍金属剥除液，其中，所述溶剂为水。

5.如权利要求3所述的镍金属剥除液，其中，所述硫酸为50％硫酸。

6.一种镍金属的回收方法，其包含以下步骤：

7.如权利要求6所述的回收方法，其中，步骤(a)中所述待处理物品包括含镍粉末和/或表面镀镍物。

8.如权利要求6所述的回收方法，其中，步骤(b)中所述待处理物品重量与所述镍金属剥除液的体积之比介于1:1至1:15。

9.如权利要求7所述的回收方法，其中，所述含镍粉末包括粉碎后的电池、镍原矿、炉渣及高熵合金中的一种或两种以上的组合。

10.如权利要求7所述的回收方法，其中，当所述待处理物品为表面镀镍物时，所述步骤(b)的反应温度维持在20至40℃，且所述待处理物品重量与所述镍金属剥除液的体积之比介于1:1至1:5。

11.如权利要求7所述的回收方法，其中，当所述待处理物品为含镍粉末时，所述步骤(b)的反应温度维持在50至90℃，且所述待处理物品重量与所述镍金属剥除液的体积之比介于1:5至1:15。

技术总结
本发明提供一种剥镍组合物，其包含10至40重量百分比的亚硫酸钠、10至40重量百分比的硫酸氢钠、10至40重量百分比的硫代硫酸钠，以及10至40重量百分比的柠檬酸三钠。上述重量百分比是以剥镍组合物的总重量为基础。本发明还提供含上述剥镍组合物的镍金属剥除液，以及使用此镍金属剥除液回收镍金属的方法。本发明的剥镍组合物、镍金属剥除液能有效回收镍金属，并针对镍金属具有高度选择性。

技术研发人员：许景翔,胡家豪
受保护的技术使用者：优胜奈米科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/11