● 摘要
由于镍氢电池较长的适用寿命,较强的供电能力,无污染等独有的特性,使其得到了广泛的应用,而且呈上升趋势,即使锂电池得到了很大的发展,镍氢电池依然在市场上占有很大的份额。中国2005年生产了9.6亿只镍氢电池,在2007年这一数量达到了11亿只。然而,大量生产镍氢电池也带来了负面的结果。镍氢电池的正负极含很多贵金属和稀土元素。2001~2003年投入使用的35.61亿只二次电池2006年底全部报废。则35.61亿只废电池的重量约8.9×104t,其中含镍14100t、钴2160t。按目前国际市场平均价格(镍190000元/t、钴340000元/t)计算,其价值约34亿元。因此找出一条简便实用的回收镍氢电池废料的技术路线是十分必要的。这样能够产生巨大的经济以及环境效益。本文研究了利用火法冶金方法从镍氢电池电极废料中回收镍钴元素的工艺,描述了用于火法冶金过程的造渣体系,结合实验结果及分配系数分析,得到了合理有效的造渣体系,并且对回收的镍钴合金进行了精炼。同时,本文还对粉煤灰化学镀层进行了探讨。其中,用于化学镀过程的硫酸镍及硫酸钴则来自于镍氢电池电极废料再生的镍钴合金。粉煤灰空心微珠是火电厂排放出粉煤灰中的一种中空、轻质、细小的球形颗粒。通过对其表面进行金属化改性处理,使金属或合金能够均匀包覆在微珠的表面。由于粉煤灰空心微珠对化学镀无催化作用,化学镀之前经敏化、活化两步预处理后在空心微珠表面形成一定的催化活性中心。本文采用较廉价的AgNO3代替PdCl2作为活化剂、以化学镀液中的H2PO2-代替Sn2+作还原剂,直接在化学镀溶液中完成活化过程,在空心微珠表面形成具有催化作用的单质银,制备了NiCoP合金均匀包覆的空心微珠粉体。本文还探讨了这种改进化学镀工艺的可能机理,并讨论了在敏化预处理工艺完全一致的情况下,化学镀溶液中各组分的浓度、pH值、反应温度及装载量等因素对粉体化学镀孕育期的影响。 其中也对实验方法进行研究,如超声波振荡是空心微珠粉体化学镀反应进行的必要条件之一。最后,提出了一些有待继续深入探讨的问题。
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