一种废旧铅酸蓄电池电解液中杂质离子的去除方法与流程

文档序号:14534358阅读:2020来源:国知局
本发明属于废旧铅酸蓄电池回收处理
技术领域
,涉及一种废旧铅酸蓄电池电解液中杂质离子fe3+和cu2+的去除方法。
背景技术
:废旧铅酸蓄电池电解液的主要成分是质量分数约为30%~40%的稀硫酸溶液,是一种以重金属铅为主,含有多种金属杂质离子fe3+、cu2+等在内的多种微量无机成分和油类等有机组分的有毒废液。由于fe3+、cu2+会导致铅酸蓄电池出现“自放电”现象,因此废旧铅酸蓄电池电解液不能被直接回收再利用。废旧蓄电池在被拆解后,内部的电解液往往被随意倾倒,给环境带来很大的隐患。目前,行业内针对废旧铅酸蓄电池电解液中fe3+、cu2+的处理办法主要集中在以下两个方面:(1)采用电解的办法,使fe3+、cu2+转变成单质铁和单质铜,但是此方法能耗很大;(2)采用碱中和沉淀法,使fe3+、cu2+以沉淀物的形式进行去除,但是此方法会浪费大量的硫酸资源。技术实现要素:为了克服上述现有技术的不足,本发明提供一种废旧铅酸蓄电池电解液中杂质离子的去除方法,能在不消耗大量电能和浪费大量硫酸资源的前提下,实现对废旧铅酸蓄电池电解液中杂质离子fe3+和cu2+的有效去除。为了实现上述目的,本发明采用以下技术方案来实现:通过液相萃取实现除杂,萃取所用的有机试剂由以下组分组成:260#溶剂油、萃取剂。所述的有机试剂组分为:浓度为0.5~1.5mol/l的萃取剂和260#溶剂油,液相为废旧铅酸蓄电池电解液。所述的萃取剂为萃取剂x、萃取剂y中的一种或组合。所述萃取剂x是磷酸二异辛酯的衍生物,它是一种无色透明较粘稠的液体,不溶于水,溶于丙酮、乙醇等有机溶剂,其化学结构如下:所述萃取剂y是2-羟基水杨醛肟的衍生物,它是一种黄色或琥珀色液体,无可见杂质,主要成分的化学结构为:本发明包括以下步骤:a、将废旧铅酸蓄电池电解液通过装有活性炭的砂型漏斗进行过滤处理;b、配制有机试剂:量取萃取剂于容量瓶中,然后缓慢加入260#溶剂油定容,混匀备用;c、取a步骤所得滤液,加入等体积的b步骤所得有机试剂,充分搅拌20min;d、搅拌结束后,将c步骤中的液体全部倒入分液漏斗中静置10min;e、待完全分层后,将下层硫酸水相分离出来,重新倒入到分液漏斗中,并加入等体积的有机相再次进行萃取,按照同样的方法连续萃取3次。本发明所述260#溶剂油是煤油磺化而成,蒸发速度均匀而缓慢,芳香烃含量≤8%,臭味较小,蒸发无残留物,受热不易氧化,低硫、毒性小。本发明积极有益效果为:在不消耗大量电能和浪费大量硫酸资源的前提下,实现对废旧铅酸蓄电池电解液中杂质离子fe3+和cu2+的有效去除,具有能耗低、操作简单、易于大规模工业化推广等优点。具体实施方式下面将结合本发明的实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。实施例1一种废旧铅酸蓄电池电解液中杂质离子fe3+的去除方法包含以下步骤:(1)将1200ml的废旧铅酸蓄电池电解液通过装有10g活性炭的砂型漏斗进行过滤处理;(2)配制萃取剂x含量为1mol/l的有机试剂:称取定量的萃取剂x于250ml容量瓶中,然后缓慢加入260#溶剂油定容,混匀备用;(3)取100ml的(1)步骤所得滤液,加入等体积的(2)步骤所得有机试剂,充分搅拌20min;(4)搅拌结束后,将(3)步骤中的液体全部倒入250ml分液漏斗中静置10min;(5)待有机相与酸相完全分层后,将下层酸相分离出来,取10ml备检。剩余的酸相重新倒入容器中,并加入等体积的(2)步骤所得有机试剂再次进行萃取除杂,按照同样的方法连续萃取3次。实施例2一种废旧铅酸蓄电池电解液中杂质离子fe3+的去除方法包含以下步骤:(1)将1200ml的废旧铅酸蓄电池电解液通过装有10g活性炭的砂型漏斗进行过滤处理;(2)配制萃取剂x含量为1.5mol/l,萃取剂y含量为0.5mol/l的有机试剂:称取一定量的萃取剂x和y于250ml容量瓶中,然后缓慢加入260#溶剂油定容,混匀备用;(3)取100ml的(1)步骤所得滤液,加入等体积的(2)步骤所得有机试剂,充分搅拌20min;(4)搅拌结束后,将(3)步骤中的液体全部倒入250ml分液漏斗中静置10min;(5)待有机相与酸相完全分层后,将下层酸相分离出来,取10ml备检。剩余的酸相重新倒入容器中,并加入等体积的(2)步骤所得有机试剂再次进行萃取除杂,按照同样的方法连续萃取3次。实施例3一种废旧铅酸蓄电池电解液中杂质离子cu2+的去除方法包含以下步骤:(1)将1200ml的废旧铅酸蓄电池电解液通过装有10g活性炭的砂型漏斗进行过滤处理;(2)配制萃取剂y含量为1mol/l的有机试剂:称取一定量的萃取剂y于250ml容量瓶中,然后缓慢加入260#溶剂油定容,混匀备用;(3)取100ml的(1)步骤所得滤液,加入等体积的(2)步骤所得有机试剂,充分搅拌20min;(4)搅拌结束后,将(3)步骤中的液体全部倒入250ml分液漏斗中静置10min;(5)待有机相与酸相完全分层后,将下层酸相分离出来,取10ml备检。剩余的酸相重新倒入容器中,并加入等体积的(2)步骤所得有机试剂再次进行萃取除杂,按照同样的方法连续萃取3次。实验验证分析采用上述的一种废旧铅酸蓄电池电解液中杂质离子fe3+和cu2+的去除方法,将密度ρ=1.083g/ml的废旧铅酸蓄电池电解液作为验证对象,测试使用该方法前后废旧铅酸蓄电池电解液中fe3+和cu2+的含量,测试方法具体如下:(1)称取少量样品于蒸发皿中蒸发至干;(2)加入20ml的硝酸溶液充分溶解后定容于100ml容量瓶;(3)用原子吸收分光光度计分别在248.3nm和324.8nm处测定其吸光值,再从标准曲线上查找出其对应的含量。离子类型未经萃取处理的样品经x三次萃取后的样品fe3+的含量0.162%0.002%离子类型未经萃取处理的样品经x、y三次萃取后的样品fe3+的含量0.162%0.005%离子类型未经萃取处理的样品经y三次萃取后的样品cu2+的含量0.0048%0.0009%采用本发明所提供的除杂方法,能在不消耗大量电能和浪费大量硫酸资源的前提下,实现对废旧铅酸蓄电池电解液中杂质离子fe3+和cu2+的有效去除,具有能耗低、操作简单、易于大规模工业化推广等优点。以上所述对一种废旧铅酸蓄电池电解液中杂质离子fe3+和cu2+的去除方法进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。当前第1页12
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