廢電池回收鋅、錳生產(chǎn)出口飼料級-水硫酸錳及碳酸錳工藝研究鋅錳電池一次性電池，它可分為酸性電池和堿性電池兩大類。不論是酸性電池還是堿性電池，其主要成分均為鋅和錳。用廢電池中鋅、錳生產(chǎn)相應(yīng)無機鹽與目前鋅錳鹽所常用的鋅焙砂煙道灰電塵低度氧化鋅及錳礦相比，其雜質(zhì)成分相對簡單的多，各雜質(zhì)含量也相對低得多。加之通過簡單的機械處理和分離，可使電池中的各種組分得到最大限度的分離，這不僅使處理工藝大為簡化，同時使處理成本大大下降。且設(shè)備處理能力提高，經(jīng)濟效益極為顯著。為此可通過剝離，預(yù)處理，使鋅、錳、鐵片、炭棒及其它物質(zhì)相互分離后，對鋅采用全濕法流程，錳利用碳包中的炭粉、乙炔黑及鋅浸取過程中產(chǎn)生的H2進(jìn)行還原焙燒后再進(jìn)行濕法流程。生產(chǎn)出口飼料級-水硫酸鋅的主要化學(xué)反應(yīng)：

工藝流程：

工藝流程分為預(yù)處理、硫酸鋅生產(chǎn)、碳酸鋅生產(chǎn)三大部分，見流程圖：

ZnSO4H2O生產(chǎn)工藝

經(jīng)處理的鋅皮相對于常規(guī)鋅鹽生產(chǎn)廠的鋅原料相比，其成分簡單，且雜質(zhì)含量低，鋅的價態(tài)單一。故相對而言，鋅的溶出速度快，浸出率高（一般在98%以上），浸出液粘度相對較小，固液分離較易。與常規(guī)原料相比，浸出液中Cd2+將被未反應(yīng)的鋅皮置換而形成Zn-Cd渣，從而達(dá)到了對鎘的初步去除作用，有效降低了凈化工序活性鋅的消耗量。浸取過程產(chǎn)生的大量H2經(jīng)水封裝置與浸取系統(tǒng)隔離后可直接輸入MnCO3車間的還原焙燒爐作為還原劑使用。實驗結(jié)果證明:在密閉浸取器中以間接蒸汽間隙式加熱，保持浸取液溫度超過100oC,攪拌轉(zhuǎn)速為60r/min，固液比控制在1：3-3：5，浸取4h后的pH為4.0-4.2,其鋅溶出率達(dá)98.4%-99.5%，母液鋅含量達(dá)156-160g/L,噸產(chǎn)品耗酸量為0.55t(以100%H2SO4計)，其H2產(chǎn)量約為105Nm3,其容積利用率優(yōu)于使用常規(guī)原料的容積利用率，渣率與使用常規(guī)原料鋅焙砂的渣率之比為1：105-110，實踐表明：采用小規(guī)格圓盤真空過濾機可達(dá)到大容量快速固液分離的目的，其分離效率〉99%，與使用壓濾機相比，不僅大大降低了勞動強度，而且有效縮短了分離操作周期。分離后的母液經(jīng)測定：Mn2+量〈0.001%；Fe量0.015。故氧化去鐵無須使用KmnO4,可使用廉價的H2O2(與KmnO4相比，H2O2不引入任何雜質(zhì)離子)，反應(yīng)的產(chǎn)生的少量酸可用鋅皮中和。經(jīng)實驗表明：氧化溫度升至100oC并維持30min,分離過程pH控制在4.7-5.2，其鐵去除率最高，分離后母液含鐵量0.0005%，分離效果十分理想。

置換是保證出口飼料級ZnSO4H2O質(zhì)量的關(guān)鍵工序，其目的在于有效地除pb、Cd。傳統(tǒng)的技術(shù)路線是加入過量2-3倍的活性Zn粉，利用Zn、Cd、pb電位差將母液中pb2+、Cd2+置換成鉛、鎘。為加速Cd2+的置換減少復(fù)溶，一般多采用70oC置換，增大Zn粉用量或維持溶液中一定Cu2+量（使之形成Cu2Cd金屬互化物），減少與空氣接觸（Me+1/2O2+2H+=Me2++2H2），控制沉淀物與溶液接觸時間并迅速過濾，從而達(dá)到提高Cd的去除率目的。上述方法雖能提高Cd的去除率目的，但難于行通，其原因是生產(chǎn)成本提高，設(shè)備投入增大，為解決此矛盾，在大量試驗的基礎(chǔ)上，我們采用程序控溫、程序投料方式成功地降低了活性鋅粉用量（為理論量的1.2-1.5倍）。其ZnSO4H2O母液中含Cd量0.00001。利用上述方法生產(chǎn)的產(chǎn)品可達(dá)美國食用化學(xué)藥典之規(guī)定。

高純MnCO3生產(chǎn)工藝

經(jīng)預(yù)處理后的錳粉，利用其中所含的炭素、乙炔黑，輔之鋅皮進(jìn)取所提供的H2,在800-850oC還原焙燒爐中焙燒2-3h，使其中MnO2、MnO3絕大部分轉(zhuǎn)為易溶于H2SO4的MnO,錳粉殘渣中的汞在焙燒過程中隨煙道逸出經(jīng)捕汞器收集后加碳研磨形成低毒HgS再行掩埋處理。還原焙燒后的錳粉按1：4固液比加入水，礦粉與H2SO4按1：2.65投料，控制反應(yīng)溫度〉80oC，攪拌機轉(zhuǎn)速45r/min，反應(yīng)時間為4-6h。由于電池中Mn粉成分相對于菱錳礦、軟錳礦簡單得多，且雜質(zhì)含量亦低得多，特點是產(chǎn)品中有害成分Ca，Mg極低，因此去雜簡單，固液分離極易完成，一般可使用水循環(huán)式真空過濾機實現(xiàn)，其控制參數(shù)為：鐵的去除采用pH＝3，加入工業(yè)H2O2氧化，調(diào)ph=4.5-5.2分離Fe(OH)3沉淀，然后在ph=4.5-5.0加入工業(yè)BaS澄清去除重金屬。其反應(yīng)時間為1-1.5h，攪拌機轉(zhuǎn)速宜選擇30r/min,溫度〉80oC。碳酸化工藝參數(shù)選擇為：

（1）凈化液MnSO4濃度為0.1-0.2mol/L;

（2）[NH4HCO3]:[Mn2+]=1：2.5；

（3）溫度50-55oC；

（4）游離NH4HCO3濃度7.5%-0%;

（5）pH=6.5,其產(chǎn)品質(zhì)量最佳。