从废旧锌锰电池中回收锌和锰的工艺研究

废旧锌锰干电池经过剖开、焙烧处理，去除汞和碳粉，再用硫酸浸取，滤液采用沉淀法分离锌和锰。锌和锰的回收率分别为94．5％和93．6％。     

用废旧锌锰电池制备锰锌铁氧体的研究

用水热法以废旧锌锰电池为原料对制备锰锌铁氧体进行了研究。探索了制备过程的影响因素,如水热反应的pH值、水热温度及水热时间等。结果表明,在溶液的pH值为10,水热温度为210℃,水热时间为2～24h时,均能有效制备无杂相的锰锌铁氧体;提高反应温度和延长反应时间,均有利于锰锌铁氧体的晶化过程。研究还发现,加入铁粉是一个既能高效除汞,又能制备高性能锰锌铁氧体的关键所在。      

废旧锌锰电池生物淋滤-水热法制备纳米锰锌铁氧体

以氧化硫硫杆菌(A.thiooxidans)和氧化亚铁钩端螺旋菌(L.ferrooxidans)为混合淋滤菌株对废旧锌锰电池进行了生物浸提,并以获取的淋滤液为前驱体,采用水热法制备出系列锰锌铁氧体软磁材料(Mn_(1-x)Zn_xFe_2O_4,x=0.2~0.8);结合X射线衍射(XRD)、扫描电镜-能谱(SEMEDX)、振动样品磁强计(VSM)、透射电镜(TEM)、红外光谱(FT-IR)、热重-差热分析(TG-DTA)等表征手段对制备材料的结构、形貌、磁学性能和稳定性进行分析.结果表明,在5%固液比(质量体积比,5 g/100 mL,以下均表述为"5%固液比")下,经过5 d的外源酸调控生物浸提,分别获得了84.5%、63.2%的Zn、Mn浸出效率;当Zn∶Mn∶Fe=0.4∶0.6∶2.0(物质的量比,即x=0.4)时,制备的纳米级Mn_(0.6)Zn_(0.4)Fe_2O_4性能最优,属纯相的立方尖晶石结构,颗粒分布均匀,饱和磁化强度(M_s)、剩余磁化强度(M_r)和矫顽力(H_c)分别为68.9 emu·g~(-1)、4.7 emu·g~(-1)和53.6 Oe,具有热稳定性和耐酸碱性,有望成为一种新型的水处理磁性材料.     

废旧锌锰电池的残渣成分分析

以浓酸溶解废旧锌锰电池剩余残渣为研究对象，采用原子吸收分光光度计、XRD、TG等手段对残渣成分进行了分析。实验表明：普通废旧锌锰电池残渣中各种成分含量为：Mn27.036％、Zn0．156％、Fe9．713％、Pb0．330％、Cd0．003％、Mg0．039％、C24．615％、SiO2 18．524％。     

废旧锌锰电池回收处理工艺的探讨

由于电池耗费量日益增加,废旧电池导致的环境污染问题倍受关注。通过对废旧电池的调研和处理技术的对比研究,提出了“焙烧—电解”回收处理废旧锌锰电池的工艺技术。在600℃、隔绝空气焙烧3h的试验条件下,“焙烧—电解”工艺不仅可回收大量的二氧化锰、锌、氯化锌、炭棒、铜帽、铁皮、蜡等资源,而且废气、废水、废渣经处理后完全达标排放。阐述了具体的“焙烧—电解”工艺。     

废锌锰电池制备锰锌铁氧体共沉淀粉料研究

以废锌锰电池为主要原料,辅以少量的菱锰矿和废铁屑,经同时浸出、初步除杂、深度净化和共沉淀等过程,制备出纯度高、配比接近PC30铁氧体配方且混合均匀的共沉淀粉料。实验结果表明在浸出温度80~95℃、搅拌速度120~180r/min、酸用量为理论用量的1.2~1.4倍和浸出时间3.0~4.0h的条件下,铁、锰和锌的浸出率分别为92.02%、96.14%和98.34%;共沉淀粉料中铁、锰和锌的平均含量分别为41.41%、13.92%和4.49%,推算出Fe∶Zn∶Mn=69.2∶23.3∶7.5。完全符合PC30对粉料的要求。本研究既为高档锰锌软磁铁氧体的制备创造了很好的前提条件,同时对废锌锰电池的高价值资源化利用具有重要的现实意义。     

废旧锌锰电池及其回收过程中汞载体的研究

针对目前一些回收废旧锌锰电池工艺在汞回收处理上存在的问题 ,集中对废旧锌锰电池中汞的载体以及回收处理废旧锌锰电池过程中汞载体的变化进行了研究 ,为废旧锌锰电池回收处理中汞的完全回收提供了依据     

废旧锌锰电池制备锰锌铁氧体初级溶浸工艺的研究

研究利用废旧锌锰电池制备锰锌铁氧体磁性材料,在初级溶浸工艺中浸取条件对溶浸效果的影响。采用混酸并结合添加草酸作为还原剂来溶浸废旧锌锰电池中的有效成分,考察液固比、温度以及时间等条件对电池有效成分浸出效果的影响以及电池中汞的形态转化和分布情况。结果表明:40℃时采用体积比为3∶1的HCl、HNO3组成混酸在液固比为4.6,添加草酸并控制其用量为理论用量的120%,溶浸时间在12h以上的情况下,采用两步溶解的方法可得到很好的效果,锰、锌、铁、镍的回收率可达到99%甚至100%,铜的回收率达到90%以上,废旧电池中各种形态的汞转化为Hg2+进入到浸液中,对汞的回收做到很好地集中控制。     

从废旧锌锰电池中回收汞和铵的工艺研究

针对废旧锌锰电池中汞分散存在给回收处理废旧锌锰电池工作完全回收汞所带来的困难 ,利用汞和铵的性质特点 ,找到了从废旧锌锰电池中集中回收汞和铵的工艺条件 ,为废旧锌锰电池的资源化和防止二次污染创造了有利条件。     

酸浸法由废旧锌锰电池制取碳酸锰的研究

利用湿法回收技术,对废旧锌锰电池中的锰进行回收处理,制取MnCO3。实验表明,HCl和HNO3的浓度、所用体积以及浸泡时间对MnCO3的产率影响较大。当HCl的浓度为5mol/L、体积为40mL、浸泡时间为180min时,MnCO3的产率可达64.85%;HNO3的浓度为6mol/L、体积为60mL、浸泡时间为80min时,MnCO3的产率可达63.76%。     

超声辅助生物淋滤废旧Zn-C电池锌锰溶出的研究

以氧化硫硫杆菌(A.thiooxidans)为淋滤菌株对废旧Zn-C电池电极材料中的Zn、Mn进行了生物浸提,比较研究了化学浸提、生物淋滤和不同超声辅助方法生物淋滤体系下的Zn、Mn的溶出效率及溶出动力学.结果表明:不同超声辅助方法中,超声+生物淋滤体系Zn、Mn溶出最优,Zn、Mn的最大溶出率分别为94.2%和65.5%,并提高了溶释速率.此外,对于Mn的溶出,化学淋滤体系符合边界层扩散控制模型,生物淋滤和超声+生物淋滤体系符合收缩核Stoke's regime模型,而Zn的溶出均符合化学反应控制模型.     

胞外多聚物在废旧锌锰电池生物浸提中的作用机制

以A.thiooxidans和L.ferrooxidans为浸提菌株,研究其胞外多聚物(EPS)在废旧锌锰电池生物浸提中的作用.通过三维荧光获取了生物浸提中EPS的组成及特征变化,并利用半透膜包覆生物淋滤实验和扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)等手段探讨了菌株及其EPS与电极材料的界面行为.结果表明:EPS促进了菌株与材料的接触,强化了Fe~(3+)/Fe~(2+)的生物循环;EPS总荧光区域积分标准体积(ΦT,n)与锌、锰的溶出效率之间拟合的决定系数分别为0.942和0.981,EPS保有量显著提升了锌、锰浸提效率;废旧锌锰电池溶释是菌株EPS参与下的直接接触浸提及其代谢产物间接浸提的共同结果.     

Bioleaching of spent Ni-Cd batteries and phylogenetic analysis of an acidophilic strain in acidified sludge

Biohydrometallurgy is a novel method to recycle discarded batteries, in which sewage sludge is used as microorganisms and culture due to the presence of indigenous Thiobacilli. A two-step continuous flow leaching system consisting of an acidifying reactor and a leaching reactor was introduced to achieve the bioleaching of spent nickel-cadmium (Ni-Cd) batteries. The acid supernatant produced in the acidifying reactor by the microorganisms with ferrous ions as the substrate was conducted into the leaching reactor to dissolve electrode materials. The efficiency of a batch treatment of batteries was examined. The results showed that the complete dissolution of two AA-sized Ni-Cd batteries with 0.6 L/d acid supernatant took about 30, 20, and 35 days for Ni, Cd, and Co, respectively. But the dissolution ability of the three metals was different. Cd and Co can be leached mostly for pH below 4.0 while the complete dissolution of Ni can be achieved for pH below 2.5. Meanwhile, a strain (named Thiooxidans. WL) accounting for the reduction of pH in the acidified sludge was isolated and sequenced. It was identified to be 100% similar to Acidithiobacillus ferrooxidans strain Tf-49 based on 16S rDNA sequence analysis. The relevant phylogenetic tree constructed indicates that the strain should be classified into genus Acidithiobacillus ferrooxidans.     

硫酸溶解废锌锰电池正负电极材料的研究

研究了废锌锰电池正负极电极材料在硫酸中的溶解情况。H2O2的加入会对溶解过程产生较大的影响,适宜的溶解条件为：硫酸浓度3mol/L,液固比为6,反应温度50℃,H2O2浓度2．5％（质量分数）,反应时间20min.     

铜、锌和锰抑制蛋白核小球藻生长的毒性效应

运用评价化学品毒性藻类测试的标准实验方法 ,得到铜、锌和锰对蛋白核小球藻生长的安全浓度分别为31.8μg/L、65.0μg/L和 5.5mg/L ,抑制蛋白核小球藻生长的 96h EC₅₀ 分别为 67.3μg/L、473.0 μg/L和 17.0mg/L .实验结果表明无论从安全浓度还是从 96h EC₅₀ 考虑 ,都证明抑制蛋白核小球藻生长的毒性由大到小的顺序是铜 >锌 >锰 .不同金属离子与藻细胞的不同亲和性是导致金属离子抑制蛋白核小球藻生长毒性差异的主要原因 .     

微波消解——原子吸收分光光度法测定土壤中的铜锌镍铬锰铅镉

本文阐述了用微波消解——原子吸收分光光度法测定土壤中的铜锌镍铬锰铅镉。通过硝酸-盐酸-氢氟酸-高氯酸体系消解液对土壤样品进行消解,选择出微波消解的最佳消解条件。通过对微波消解体系和传统电热板硝酸-氢氟酸-高氯酸消解体系进行对比实验,前者不仅操作简便快捷赶酸时间短,而且准确度高、精密度好,提高了工作效率,是一种值得推广的土壤消解方法。