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JPH09176751A - Method and for treating material mixture possessing at least two phases having different boiling temperatures apparatus therefor - Google Patents

Method and for treating material mixture possessing at least two phases having different boiling temperatures apparatus therefor

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Publication number
JPH09176751A
JPH09176751A JP31188296A JP31188296A JPH09176751A JP H09176751 A JPH09176751 A JP H09176751A JP 31188296 A JP31188296 A JP 31188296A JP 31188296 A JP31188296 A JP 31188296A JP H09176751 A JPH09176751 A JP H09176751A
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JP
Japan
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temperature
condenser
cadmium
metal
substance mixture
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Application number
JP31188296A
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Japanese (ja)
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JP2960691B2 (en
Inventor
Franz Hugo
フーゴ フランツ
Albrecht Melber
メルバー アルブレヒト
Erwin Wanetzky
ヴァネツキー エルヴィン
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ALD Vacuum Technologies GmbH
Original Assignee
ALD Vacuum Technologies GmbH
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Publication date
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    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B43/00Obtaining mercury
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D3/00Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
    • B01D3/10Vacuum distillation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D3/00Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
    • B01D3/42Regulation; Control
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M6/00Primary cells; Manufacture thereof
    • H01M6/52Reclaiming serviceable parts of waste cells or batteries, e.g. recycling
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for surely separating components respectively having different boiling temps. from each other advantageous in terms of cost and safely to environment to same the energy without requiring inert scavenging gases, gaseous fuel and combustion air.
SOLUTION: A material mixture is treated under a starting pressure of <100 millibar and in a temp. range where only the phase at least mainly having the low boiling temp. is evaporated under intermittent measurement of the temp. in the material mixture in the absence of oxygen. The evaporated phase is condensed in a condenser K1 and is gathered to a shieldable vessel B1. The vessel B1 is shielded from the condenser K1 when the temp. transition in the material mixture is charged by the removal of the phase having the lower boiling temp. The material mixture is further treated at the further increased temp. to evaporate and condenser at least one kind of the heavy metals from the group of cadmium and mercury.
COPYRIGHT: (C)1997,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、カドミウム及び水
銀の群からなる重金属の成分少なくとも1種を含む、異
なる沸騰温度を有する少なくとも2つの相を有する物質
混合物を処理する方法及びより高い沸騰温度を有する相
から少なくとも1種の成分を、大気圧を下回る圧力で、
真空室中で気化させ、かつ相を別々に凝縮させることに
より回収する方法、殊に、電解電源の水相から重金属を
回収する方法に関する。
The present invention relates to a method for treating a substance mixture having at least two phases having different boiling temperatures, which contains at least one heavy metal component of the group of cadmium and mercury, and to a higher boiling temperature. At least one component from the phase having a pressure below atmospheric pressure,
It relates to a method for recovering by vaporizing in a vacuum chamber and condensing the phases separately, in particular for recovering heavy metals from the aqueous phase of an electrolysis power supply.

【0002】[0002]

【従来の技術】少なくとも50重量%まで、固体及び/
又は液体水銀からなり、かつバルク内では循環し得ない
ような物質混合物は、次のものだけではないが例えば、
金属ケース、電解水を有する電解質及び重金属、例え
ば、水銀及び/又は重金属化合物、例えば、水酸化カド
ミウムを含有する回収された老朽蓄電池、例えば、水銀
蓄電池及びニッケル−カドミウム蓄電池に存在する。殊
に、最後に挙げた2つの物質は、高度に毒性で、かつ環
境に有害であり、そのため、その廃棄処理には、厳密な
規則が発せられた。更に、このような蓄電池は、プラス
チックからなる充填材及び/又はケースを有する。全て
の成分は、いわゆる蒸気圧曲線で表すことができる相互
に異なる蒸気圧及び沸騰温度を有する。
Up to at least 50% by weight solids and / or
Or a mixture of substances that consists of liquid mercury and cannot be circulated in the bulk is not limited to, for example:
It is present in metal casings, electrolytes with electrolyzed water and heavy metals, such as mercury and / or heavy metal compounds, such as recovered aged batteries, such as cadmium hydroxide, for example mercury batteries and nickel-cadmium batteries. In particular, the last two substances are highly toxic and environmentally harmful, so that strict rules have been issued for their disposal. Furthermore, such storage batteries have a filling material and / or a case made of plastic. All components have different vapor pressures and boiling temperatures that can be represented by so-called vapor pressure curves.

【0003】この目的に該当するプラスチックは、温度
上昇及び圧力低下により、易揮発性成分(炭化水素)と
高分子量の固体に分解することができ、その際、易揮発
性成分を気化させ、凝縮させることができ、かつその
際、高分子量成分は、物質混合物の残留物中に残留し、
その中で、相応する温度で炭化水素に変換される。非毒
性金属、例えば、鉄、亜鉛も、処理工程の最後に、真空
室中に、いわゆる「ケーキ」を形成する物質混合物中に
残留する。
[0003] Plastics that meet this purpose can be decomposed into easily volatile components (hydrocarbons) and high molecular weight solids by increasing the temperature and decreasing the pressure, and at this time, the easily volatile components are vaporized and condensed. And the high molecular weight component remains in the residue of the substance mixture,
In it, it is converted to hydrocarbons at the corresponding temperature. Non-toxic metals, such as iron and zinc, also remain in the vacuum chamber at the end of the processing step, in a so-called "cake" forming material mixture.

【0004】このような極めて不均一な物質混合物は、
非常に煩雑ではあるが、個々の成分に分解することがで
き、更に、これも非常に煩雑ではあるが、その分解生成
物及び気化可能な成分は、相互に分離することができ
る。従って、例えば、高度に危険な水銀蓄電池を、熱
的、物理で機及び化学的方法で処理するもしくは廃棄処
理することは、実験においては、成功している。
Such a very heterogeneous mixture of substances is
It can be decomposed into individual components, which is very complicated, and furthermore, the decomposition products and the vaporizable components can also be separated from each other, which is also very complicated. Thus, for example, the treatment of highly dangerous mercury storage batteries by thermal, physical, mechanical and chemical methods or disposal is successful in experiments.

【0005】ドイツ特許(DE)第3243813C2
号明細書により、水銀含有蓄電池を、第1の処理工程で
0.95バールの圧力で、不活性ガスでの掃気下に、2
00℃に加熱して、その際に開放し、かつ蓄電地中に充
填材として含有されるプラスチック成分を部分的に分解
することにより、この蓄電池を後処理することが公知で
ある。その際生じる、水銀も一部存在する蒸気を、空気
及び燃焼ガスの供給下にアフターバーナ中に導き、その
中で、プラスチックの分解生成物を、1500〜200
0℃の温度で燃焼させる。アフターバーナの排ガスを、
冷却容器中に導き、その中で、水銀を凝縮させる。第2
の方法工程で、蓄電池残留物を415℃に加熱し、その
際、残りのプラスチック成分を分解し、かつ同様にその
他の水銀分を有するその分解生成物を、アフターバーナ
に導通させる。水銀を、同様に冷却容器中で凝縮させ
る。第3の方法工程中で、蓄電池残留物を510℃に加
熱し、かつ0.5〜0.05バールで拍動する圧力によ
り残りの水銀分を圧出する。冷却容器から出た水銀分
を、最後に特殊な冷却トラップに集める。
German Patent (DE) 3243813C2
According to the specification, a mercury-containing battery is used in a first treatment step at a pressure of 0.95 bar and under scavenging with an inert gas.
It is known to post-treat this storage battery by heating it to 00 ° C., opening it at that time and partially decomposing the plastic component contained as filler in the electricity storage material. The vapor generated at that time, in which mercury is also partially present, is introduced into the afterburner under the supply of air and combustion gas, in which the decomposition products of the plastic are separated from 1500 to 200.
Burn at a temperature of 0 ° C. Afterburner exhaust gas,
It is introduced into a cooling vessel in which mercury is condensed. Second
In the method step (1), the battery residue is heated to 415 ° C., the remaining plastic components being decomposed and the decomposition products, which also have other mercury contents, being conducted to the afterburner. Mercury is likewise condensed in a cooling vessel. In the third method step, the battery residue is heated to 510 ° C. and the remaining mercury content is squeezed out by a pressure pulsing from 0.5 to 0.05 bar. The mercury content emitted from the cooling container is finally collected in a special cooling trap.

【0006】公知の方法では、費用及び時間がかかり、
かつそのエネルギー決算は、不利である。それというの
も、つまり、不活性な加熱された掃気ガスを、全装置に
導通させるためであり、殊に、2000℃までの加熱の
後に冷却容器に導かれ、それにより冷却容器に熱的にか
なりの負荷を負わせる大量の燃料ガス及び燃焼空気を供
給する必要があるためである。これらのガスを、全装置
に、つまり冷却トラップにも導通させ、それにより冷却
トラップは、同様にかなり熱的に負荷を負う。両方の水
銀コンデンサー中で、水銀の凝縮熱のみだけでなく、伴
出した大量のガスの熱エネルギーも排除される。加え
て、アフターバーナで強制的に高温加熱された水銀蒸気
は、大抵の金属に対して極めて腐食性であり、それは、
それらがアマルガム形成をもたらすためである。必然的
に存在する電解水の残留に関しては、全く言及されてい
ない。カドミウム含有物質混合物の処理に関しても、そ
こでは記載されていない。
The known methods are expensive and time consuming,
And that energy settlement is disadvantageous. That is to say, that an inert, heated scavenging gas is passed through the entire device, in particular after heating up to 2000 ° C., it is led to a cooling vessel, whereby the cooling vessel is thermally heated. This is because it is necessary to supply a large amount of fuel gas and combustion air that impose a considerable load. These gases are also conducted to the entire device, i.e. also to the cold trap, which in turn is considerably thermally loaded. In both mercury condensers, not only the heat of condensation of mercury but also the heat energy of the entrained large amount of gas is eliminated. In addition, the mercury vapor forced to high temperatures in the afterburner is extremely corrosive to most metals, which
This is because they lead to amalgam formation. No mention is made of the residual electrolyzed water that is necessarily present. No mention is made there of the treatment of cadmium-containing substance mixtures.

【0007】ドイツ特許(DE)第4402499C1
号明細書により、織物、皮革、毛皮、生皮、部品、電子
素子等の洗浄工程に由来する、水、低沸点物質及び炭化
水素溶剤の群からなる成分を有する汚染された溶剤浴
液、即ち液体を、真空蒸留させ、かつ温度に依存して切
り替えることにより、選択的に、第1の真空ポンプを用
いて水及び低沸点物質のための第1のコンデンサーに、
かつ第2の真空ポンプを用いて溶剤ガスのための第2の
コンデンサーに供給し、かつ気化されなかった残留物
を、廃棄処理工程に供給することが公知である。液体中
では、継続的な運転に基づき、沸騰工程を通じて非常に
均一な温度分布が支配的である。温度を、蒸気室中で、
液体上で測定すると、それは、ちょうど気化されたフラ
クションに関するその実測値を示す、即ち、温度測定
は、それぞれ最も低い沸点の成分の値で開始し、かつ成
分が多い場合には、移行は緩やかである。
German Patent (DE) 4402499C1
According to the specification, a contaminated solvent bath liquid, i.e. a liquid, derived from the washing process of textiles, leather, furs, rawhides, parts, electronic devices, etc., having components consisting of water, low boiling substances and hydrocarbon solvents By vacuum distillation and by switching depending on the temperature, selectively using a first vacuum pump to a first condenser for water and low-boiling substances,
It is also known to feed a second condenser for solvent gas by means of a second vacuum pump and feed the unvaporized residue to a waste treatment step. In liquids, due to continuous operation, a very uniform temperature distribution predominates throughout the boiling process. Temperature in a steam room
When measured on a liquid, it shows its measured value for just the vaporized fraction, i.e. the temperature measurement starts at the value of the component with the lowest boiling point respectively and when the component is high, the transition is slow. is there.

【0008】水銀及びカドミウムの群からなるかなり高
い沸点を有する毒性重金属を、固体又はスラッジの循環
不可能な床から気化、凝縮及び回収することは、記載さ
れていない。
There is no mention of vaporizing, condensing and recovering toxic heavy metals from the group of mercury and cadmium with considerably higher boiling points from non-recyclable beds of solids or sludges.

【0009】米国特許(US)第4401463号明細
書により、老朽蓄電池から金属を回収するために、酸素
3〜12%を供給し、真空を使用しない熱分解法が公知
であり、その際、蓄電池を先ず粉砕し、廃物を、熱気で
予熱装置中で乾燥及び予熱し、かつ後続された熱分解炉
中で、500℃までの温度で有機成分を除去する。この
場合、金属カドミウムは、必然的にその酸化物系に移行
する。ここで形成されるガスを、特殊な炉で後燃焼させ
る。約900℃までの温度上昇及び水素を有する還元雰
囲気の使用により、酸化カドミウムを再びカドミウムに
還元し、引き続き留去する。最後に、カドミウム蒸気を
凝縮させ、かつ鋳型に流し、ブロックにする。この場合
には、有機成分が失われるだけではなく、環境に、燃焼
ガス及び熱ガスが負わされ、その際、燃焼ガスを、熱分
解蒸気からの塩素分の除去のために、ベンチュリスクラ
ッバーに導通させる。ニッケルが、非常に高温の残留物
中に残留し、これを、熱の回収のために、乾燥のために
備えられた空気流にさらす。その際、ニッケル及びその
他の金属が、著しい熱作用下に粉塵状の酸化物に酸化す
る。粉塵状で、だま状物をかなり生じさせる酸化ニッケ
ルも、乾燥空気と共に大気中に達し、これは、もはや今
日認められていない。装置の切り替えのための温度測定
は、行われていない。
From US Pat. No. 4,401,463, a pyrolysis method is known, in which 3 to 12% of oxygen is supplied and a vacuum is not used, in order to recover metals from aging storage batteries, the storage batteries being used. Is first crushed, the waste is dried and preheated with hot air in a preheater, and the organic components are removed in a subsequent pyrolysis furnace at temperatures up to 500 ° C. In this case, the metal cadmium inevitably migrates to its oxide system. The gas formed here is post-combusted in a special furnace. Cadmium oxide is reduced back to cadmium by increasing the temperature up to about 900 ° C. and using a reducing atmosphere with hydrogen, which is subsequently distilled off. Finally, the cadmium vapor is condensed and cast into a mold into blocks. In this case, not only the organic components are lost, but also combustion gas and hot gas are inflicted on the environment, and the combustion gas is sent to the venturi scrubber for removing chlorine from the pyrolysis vapor. Make it conductive. Nickel remains in the very hot residue, which is exposed to the air stream provided for drying, for heat recovery. In doing so, nickel and other metals oxidize to dusty oxides under the action of significant heat. Nickel oxide, which is dusty and gives rise to a considerable amount of lumps, also reaches the atmosphere with dry air, which is no longer recognized today. No temperature measurements have been made to switch devices.

【0010】この方法は、装置だけでなく、エネルギー
の点においても非常に費用がかかり、かなりの負担を環
境にかける。
This method is very expensive not only in terms of equipment, but also in terms of energy and puts a considerable burden on the environment.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】これらに対して、本発
明の課題は、不活性掃気ガスも、燃料ガス及び燃焼空気
も必要なく、かつそれぞれ異なる沸騰温度を有する成分
を、確実に、かつ費用的に有利に、並びにエネルギーを
節約して、かつ環境に安全に相互に分離する冒頭に記載
の類の方法を提供することである。更に、管は、凝縮物
により詰まるべきではない。
On the other hand, the object of the present invention is to reliably and cost-effectively provide components having different boiling temperatures without the need for inert scavenging gas, fuel gas and combustion air. Advantageously, as well as energy-saving and environmentally safe separation from one another, a method of the kind mentioned at the outset is provided. Furthermore, the tube should not be clogged with condensate.

【0012】殊に、より高い沸騰温度を有し、毒性成
分、例えば、水銀及びカドミウムを含む重金属の場合
に、これらの重金属の、装置及び環境に安全な回収が可
能でなければならない。
In particular, in the case of heavy metals having higher boiling temperatures and containing toxic constituents such as mercury and cadmium, it must be possible to recover these heavy metals safely in the equipment and the environment.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】記載の課題は、冒頭に記
載の方法で本発明により、酸素の不在下に、 a)物質混合物を、物質混合物中の継続的な温度測定下
に、100ミリバール未満の出発圧力下に、少なくとも
主に、より低い沸騰温度を有する相のみが気化する温度
範囲で処理し、気化した相を、コンデンサー中で凝縮さ
せ、かつ凝縮物を遮断可能な容器中に集め、 b)残留した物質混合物からのより低い沸騰温度を有す
る相の除去の結果として物質混合物中の温度推移が変化
したら、前記の容器を第1のコンデンサーに対して遮断
し、かつ c)残留した物質混合物を、より高い温度で更に処理
し、かつここで、カドミウム及び水銀の群からなる重金
属からの成分少なくとも1種を含む、より高い沸騰温度
を有する相の少なくとも1つを、蒸気の形で除去し、か
つその蒸気を凝縮させることにより解決される。
The object of the invention is, according to the invention in the manner described at the outset, that according to the invention, in the absence of oxygen, a) the substance mixture is subjected to a continuous temperature measurement in the substance mixture of 100 mbar. Treated under a starting pressure of less than, at least predominantly, in a temperature range in which only the phase with the lower boiling temperature is vaporized, the vaporized phase is condensed in a condenser and the condensate is collected in a container capable of blocking. B) if the temperature profile in the substance mixture changes as a result of the removal of the phase with the lower boiling temperature from the remaining substance mixture, then the container is shut off against the first condenser, and c) it remains. The substance mixture is further treated at a higher temperature and here comprises at least one of the phases with a higher boiling temperature which comprises at least one component from a heavy metal from the group of cadmium and mercury. It was removed in vapor form and is solved by condensing the vapor thereof.

【0014】本発明の方法により、装入される物質混合
物は、極めて確実に、かつ殊に、低い圧力及び温度で、
個々の成分もしくは相及び/又は成分群又は相群に分解
させることができる。掃気ガス並びに燃焼ガス及び燃焼
空気は、高い燃焼温度と同様に、真空室に後続された凝
縮面が、大量の排ガスを負わされない程度に、僅かに必
要であるのみである。従来技術に対して明らかに低い方
法実施の最高温度により、装置部分に対する気化された
成分の反応性が高まることもない。このことにより、明
らかにより有利なエネルギー均衡が生じるが、それにも
関わらず、場合により、なお更に後処理して、個々の成
分を確実に相互に分離することができる。
By means of the process according to the invention, the substance mixture charged is very reliably and, in particular, at low pressure and temperature.
It can be decomposed into individual components or phases and / or groups of components or groups of phases. The scavenging gas and the combustion gas and the combustion air, as well as the high combustion temperature, need only be small so that the condensation surface followed by the vacuum chamber does not carry a large amount of exhaust gas. The markedly lower maximum temperature of the method operation compared to the prior art also does not increase the reactivity of the vaporized components with respect to the device parts. This gives rise to a clearly more favorable energy balance, but nevertheless, possibly even further work-up, can ensure that the individual components are separated from one another.

【0015】その際、循環不能な充填物そのものの中
で、かつ有利にはそこが最も低温の領域であるので、充
填物の中央で温度を測定することが、重要である。加熱
を、炉のジャケット部により、即ち、充填物の辺縁帯を
介して行う。最も低温の帯域が、それぞれ相応する圧力
で所定の沸騰温度又は気化温度に達して、初めて切り替
えを行うので、切り替え点未満で気化しうる成分も、残
らず気化させることができるということが保証される。
In this case, it is important to measure the temperature at the center of the packing, since it is the coldest area of the packing which cannot be circulated. The heating is carried out by the jacket part of the furnace, i.e. via the margin strip of the packing. Since the lowest temperature zone reaches the predetermined boiling temperature or vaporization temperature at the corresponding pressure and the switching is performed for the first time, it is guaranteed that all the components that can be vaporized below the switching point can be vaporized. It

【0016】他方で、その際、充填物温度は、酸化反応
がないために、炉に加熱調節された温度よりもより高い
値をとることはなく、その結果、気化は穏やかに生じ、
このことは、有機物質に非常に有利である。熱分解は生
じず、かつ有害物質、例えば、塩素化合物及びダイオキ
シンが遊離されえないので、排ガスの湿式洗浄も必要な
い。
On the other hand, the packing temperature then does not take a higher value than the temperature heat-regulated in the furnace, due to the absence of oxidation reactions, so that the vaporization occurs mildly,
This is a great advantage for organic materials. Wet cleaning of the exhaust gas is not necessary either, since no thermal decomposition occurs and harmful substances such as chlorine compounds and dioxins cannot be liberated.

【0017】水酸化又は酸化金属化合物の形のより高い
沸点の相が存在する場合には、これらの化合物を解離及
び/又は還元して該当する金属にし、これを気化させ、
かつより低い沸騰温度を有する相の凝縮のためのコンデ
ンサーの前に接続された金属コンデンサーで凝縮させる
のが、特に有利である。
If higher boiling phases in the form of metal hydroxide or metal oxide compounds are present, these compounds are dissociated and / or reduced to the corresponding metal, which is vaporized,
It is particularly advantageous to condense with a metal condenser connected before the condenser for the condensation of the phases with a lower boiling temperature.

【0018】水銀蓄電池の物質混合物中に水銀が存在す
る場合には、先ず、電解水のみを、当初の温度で気化さ
せ、かつ液体コンデンサーとして構成され、かつ遮断バ
ルブを介して容器と結合されているコンデンサー中で凝
縮させ、かつ水の気化の終了後に遮断バルブを閉じ、残
留した物質混合物の温度を高め、水銀を気化させ、かつ
同一のコンデンサー中で凝縮させるのが、特に有利であ
る。
If mercury is present in the substance mixture of the mercury storage battery, firstly only the electrolyzed water is vaporized at the initial temperature and is constructed as a liquid condenser and is connected to the container via a shut-off valve. It is particularly advantageous to condense in a condenser and close the shut-off valve after the vaporization of water to raise the temperature of the residual substance mixture, vaporize the mercury and condense in the same condenser.

【0019】この場合に、水銀が、実質的に定量的にコ
ンデンサー中に生じ、一方で、電解水は、凝縮されて容
器中に存在し、かつ気化されなかった及び気化されない
成分の全てを伴う装入された物質混合物からなるケーキ
状の残留物が、真空室中に残留する。
In this case, mercury is produced in the condenser in a substantially quantitative manner, while the electrolyzed water is condensed and present in the vessel and carries with it all of the non-vaporized and non-vaporized components. A cake-like residue consisting of the charged substance mixture remains in the vacuum chamber.

【0020】物質混合物中に水酸化カドミウムが存在す
る場合には、 a)電解水用のコンデンサーとして、液体コンデンサー
を使用し、かつこれに、金属コンデンサーを前接続し、 b)先ず、遊離の電解水のみを気化させ、かつコンデン
サー中で凝縮させ、 c)遊離の電解水の気化の後に、残留した物質混合物の
温度を、水酸化カドミウムが、酸化カドミウムに解離す
るように更に高め、 d)解離作用に由来する水を、コンデンサー中で凝縮さ
せ、 e)酸化カドミウムに、水素及び炭化水素の群からなる
還元ガスを供給して、カドミウムを保留し、かつ反応水
を気化させ、かつこれを再びコンデンサー中で凝縮さ
せ、 f)全凝縮水を容器中に集め、かつこれを、コンデンサ
ーに対して遮断し、かつ最後に、 g)減圧を更に低くし、かつ温度を更に高めることによ
り、カドミウムを気化させ、かつカドミウム蒸気を金属
コンデンサー中で凝縮させると、特に有利である。
If cadmium hydroxide is present in the substance mixture, a) use a liquid condenser as the condenser for the electrolyzed water and pre-connect it with a metal condenser, b) first, the free electrolysis. Only water is vaporized and condensed in a condenser, c) after vaporization of free electrolyzed water, the temperature of the residual substance mixture is further increased so that cadmium hydroxide dissociates into cadmium oxide, and d) dissociation. The water resulting from the action is condensed in a condenser, and e) a reducing gas consisting of the group of hydrogen and hydrocarbons is supplied to the cadmium oxide to retain the cadmium and vaporize the reaction water, and to re-evaporate this. Condense in a condenser, f) collect all condensate in a container, and shut it off to the condenser, and finally g) lower the vacuum and warm It is particularly advantageous to vaporize the cadmium and to condense the cadmium vapor in the metal condenser by increasing the degree of the increase.

【0021】この場合にも、高度に有毒なカドミウム
が、実質的に、定量的に金属コンデンサー中に生じる一
方で、電解水及び更に形成された反応水は、遮断された
容器中に存在し、かつ装入物質混合物の気化されなかっ
た及び気化されない残留物が、真空室中に残留する。
In this case too, the highly toxic cadmium is produced substantially quantitatively in the metal condenser, while the electrolyzed water and the further formed reaction water are present in a closed container, And the non-vaporized and non-vaporized residues of the charge mixture remain in the vacuum chamber.

【0022】本発明方法のその他の有利な実施態は、残
りの請求項の方法から判明する。
Other advantageous embodiments of the method according to the invention emerge from the method of the remaining claims.

【0023】本発明は、加熱可能な真空室、コンデンサ
ー、これに後続された少なくとも1つの真空ポンプ装置
を有し、並びに物質混合物及び乾燥塊の温度を測定する
ための少なくとも1つの温度センサーを有する、本発明
の方法を実施するための装置にも関する。
The invention comprises a heatable vacuum chamber, a condenser, at least one vacuum pump device following this, and at least one temperature sensor for measuring the temperature of the substance mixture and the dry mass. , Also to a device for carrying out the method of the invention.

【0024】この同一の課題を解決するために、その装
置は、本発明では、コンデンサーが、遮断バルブを介し
て容器に接続されており、かつ温度センサーが、調節装
置を介して遮断バルブに接続されていることを特徴と
し、その際、調節装置は、温度センサーが、水気化の終
了後に物質混合物中で測定される温度の上昇を探知する
と、遮断バルブが閉じるように設計されている。
In order to solve this same problem, the device according to the invention is such that the condenser is connected to the container via a shut-off valve and the temperature sensor is connected to the shut-off valve via a regulating device. The control device is designed in such a way that the shut-off valve closes when the temperature sensor detects a rise in temperature measured in the substance mixture after the end of the water vaporization.

【0025】物質混合物中に金属が存在し、それが、元
素の状態の、例えば、水銀であっても、また、先ず解離
され、かつ元素の金属、例えば、カドミウムに還元する
必要のある水酸化又は酸化化合物の形であっても、真空
室とコンデンサーとの間に、循環ポンプ、加熱装置、冷
却機及び加熱と冷却の切り替えにより、金属コンデンサ
ーの凝縮面が、非金属蒸気の通過の際には、非金属蒸気
の縮合が生じない温度に調節され、かつ金属蒸気の侵入
の際には、金属凝縮が生じる温度に調節されるように設
計されている調節装置を有する循環に接続されている金
属コンデンサーを設置するのが、特に有利である。
A metal hydroxide present in the substance mixture, which is in the elemental state, eg mercury, must also be first dissociated and reduced to the elemental metal, eg cadmium. Or even in the form of an oxide compound, the condensing surface of the metal condenser is changed between the vacuum chamber and the condenser by the circulation pump, the heating device, the cooler and the switching of heating and cooling when the non-metal vapor passes through. Is connected to a circuit with a regulator designed to regulate the temperature at which condensation of non-metal vapors does not occur, and on entry of metal vapors, to the temperature at which metal condensation occurs It is particularly advantageous to install a metal capacitor.

【0026】循環において、加熱装置と冷却機の間に、
循環に供給される液体を、選択的にバイパス管を介して
冷却機に導通させることができる逆転バルブが設置され
ていると、特に有利な方法実施が可能である。
In circulation, between the heating device and the cooler,
A particularly advantageous method operation is possible if a reversing valve is provided, which allows the liquid supplied to the circulation to be selectively passed through a bypass line to the cooler.

【0027】本発明の目的の実施例2つを、次の図1及
び2に基づき詳述する。
Two preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 and 2 below.

【0028】図1は、水銀蓄電池から水銀を回収するた
めの方法の図を示し、かつ図2は、ニッケル−カドミウ
ム蓄電池からカドミウム及びニッケルを回収するための
変性された方法の図を示す。
FIG. 1 shows a diagram of a method for recovering mercury from a mercury storage battery, and FIG. 2 shows a diagram of a modified method for recovering cadmium and nickel from a nickel-cadmium storage battery.

【0029】図1には、ドア2及び熱遮断ジャケット3
を有する加熱可能な真空室1が記載されている。ここに
は、例えば、バスケット中に、循環不可能な物質混合物
の充填物4が存在し、その中央に、温度センサーTが突
き刺さっている。圧力センサーPを、室内圧力の把握の
ために使用する。充填物4を、外部から加熱する、即
ち、真空室1は、加熱装置を備えているか、又は(示さ
れていない)加熱装置が、真空室1の内壁と充填物4の
間に設置されている。この結果、加熱の際の充填物4の
最も低温の帯域は、充填物4の中央である。
In FIG. 1, the door 2 and the heat insulation jacket 3 are shown.
A heatable vacuum chamber 1 having a is described. Here, for example, a filling 4 of a substance mixture which cannot be circulated exists in a basket, and a temperature sensor T is stuck in the center thereof. The pressure sensor P is used for grasping the room pressure. The filling 4 is heated externally, ie the vacuum chamber 1 is equipped with a heating device or a heating device (not shown) is installed between the inner wall of the vacuum chamber 1 and the filling 4. There is. As a result, the coldest zone of the packing 4 during heating is the center of the packing 4.

【0030】吸引管5が、真空室1から、凝縮面6を有
するコンデンサーK1に通じている。コンデンサーK1
の底部は、管を介して、排出バルブ7を有する容器B1
の遮断バルブに接続している。
A suction tube 5 leads from the vacuum chamber 1 to a condenser K1 having a condensation surface 6. Condenser K1
At the bottom of the container is a container B1 having a discharge valve 7 through a pipe
It is connected to the shutoff valve of.

【0031】吸引管が、コンデンサーK1から、ルーツ
ポンプ10、中間ポンプ11及び水環状ポンプ12を有
するポンプセット9に通じている。水環状ポンプ12に
は、再冷却機K2及び管14を介して排出口と接続され
ている水分離器13を伴う水循環が属する。必要に応じ
て、記されていないガス精製装置、例えば、プラスチッ
クの分解生成物がその中で分離される吸収機が、中間に
接続されていてよい。
A suction pipe leads from the condenser K1 to a pump set 9 having a roots pump 10, an intermediate pump 11 and a water ring pump 12. To the water ring pump 12 belongs a water circulation with a water cooler K2 and a water separator 13 connected to the outlet via a pipe 14. If desired, a gas purification device not mentioned, for example an absorber in which the decomposition products of the plastics are separated, can be connected in the middle.

【0032】真空室1を先ず、所定の方法圧力(例え
ば、42.4ミリバール)での沸騰温度を下回る壁又は
加熱装置の温度で、水銀が気化しないように運転する。
充填物温度も、壁又は熱装置の相応する温度を超えては
ならない。コンデンサーK1中で先ず、電解水を凝縮さ
せ、これを容器B1中に移す。温度上昇が、Tにより、
残留物質混合物は、中央でも充分に水不含であることを
示したら、遮断バルブV1を、調節ユニット15により
閉じる。次いで、水銀の沸騰温度を越えるように、充填
物温度を高め、かつ圧力を更に低くする。水銀が、コン
デンサーK1中で、定量的に凝縮される。蓄電池のプラ
スチックパッキンの気化可能な分解生成物も同様に、コ
ンデンサーK1中で、液体の形で分離される。蓄電池の
プラスチックパッキンの高分子量の分解生成物及び炭素
及びその他の金属は、真空室中の乾燥物質、いわゆる
「ケーキ」中に残留し、かつこれを、分けて後処理す
る。真空室中に、酸素は供給しない。
The vacuum chamber 1 is first operated at a wall or heating device temperature below the boiling temperature at a given process pressure (eg 42.4 mbar), so that mercury does not vaporize.
The filling temperature must also not exceed the corresponding temperature of the wall or of the heating device. First, the electrolytic water is condensed in the condenser K1 and transferred to the container B1. The temperature rise is due to T
The shut-off valve V1 is closed by the regulating unit 15 when the residual substance mixture is shown to be sufficiently water-free in the middle. The fill temperature is then increased and the pressure is further reduced so that the boiling temperature of mercury is exceeded. Mercury is quantitatively condensed in condenser K1. The vaporizable decomposition products of the plastic packing of the accumulator are likewise separated in liquid form in the condenser K1. The high molecular weight decomposition products of the plastic packing of the battery and carbon and other metals remain in the dry substance in the vacuum chamber, the so-called "cake", and are worked up separately. No oxygen is supplied to the vacuum chamber.

【0033】図2では、図1と同様の部分には、同じ記
号を使用し、そのため、繰り返しは必要ない。しかし、
この場合には、コンデンサーK1に、凝縮面16を有す
る金属コンデンサーK3が前接続され、これには、循環
ポンプ18、加熱装置19、調節装置20及び冷却機2
1を有する冷却循環17が属する。しかし、冷却機21
は、調節装置20、逆転バルブ22及びバイパス管23
により処理することもできる。
In FIG. 2, the same parts as in FIG. 1 are given the same symbols, so that no repetition is necessary. But,
In this case, the condenser K1 is preceded by a metal condenser K3 having a condensing surface 16, to which a circulation pump 18, a heating device 19, a regulating device 20 and a cooler 2 are provided.
The cooling circuit 17 with 1 belongs. However, the cooler 21
Is an adjusting device 20, a reversing valve 22, and a bypass pipe 23.
Can also be processed by.

【0034】コンデンサーK1は、この場合にも、電解
水の凝縮のために役立ち、かつ3段階である。先ず、図
1に記載の温度及び圧力で、遊離の電解水を追い出し、
かつ凝縮させる。次いで、充填物の温度を、例えば40
0℃に高め、これにより、水酸化カドミウムを酸化カド
ミウムに変化させる。ここで遊離された、もとは結合し
ていた電解水を、第2の段階で凝縮させる。第3の段階
で、充填物の温度を500℃に上げ、かつ水素及び炭化
水素の群からなる還元ガスを供給し、これにより、酸化
カドミウムを金属カドミウムに還元する。ここで生じる
反応水及び蓄電池のパッキン材料の易揮発性分解生成物
を、同様にコンデンサーK1中で凝縮させる。全凝縮物
量が、容器B1中に存在する。温度センサーTが、温度
上昇により、残留充填物が水不含であることを示した
ら、調節装置15が、遮断バルブV1を閉じる。
The condenser K1 again serves for the condensation of the electrolyzed water and is of three stages. First, free electrolyzed water is expelled at the temperature and pressure shown in FIG.
And let it condense. Then, the temperature of the filling is, for example, 40
Raised to 0 ° C., which converts cadmium hydroxide to cadmium oxide. The originally bound electrolyzed water liberated here is condensed in the second stage. In the third stage, the temperature of the filling is raised to 500 ° C. and a reducing gas consisting of the group of hydrogen and hydrocarbons is supplied, which reduces cadmium oxide to cadmium metal. The reaction water and the easily volatile decomposition products of the packing material of the storage battery generated here are similarly condensed in the condenser K1. The total amount of condensate is present in vessel B1. When the temperature sensor T indicates that the residual filling is water-free due to the temperature increase, the regulating device 15 closes the shut-off valve V1.

【0035】調節管24を介して、調節装置20は調節
ユニット15から、冷却循環17を切り替える命令を受
ける:初めに、凝縮面16を、例えば80℃の温度に保
って、水を凝縮させず、次いで、その温度を、例えば2
0℃に低めて、カドミウムを金属コンデンサーK3中で
定量的に分離する。ニッケルは、その他の金属、例え
ば、鉄、及びプラスチックの高分子量の分解生成物及び
生じた炭素と共に真空室1中の残留充填物、いわゆるケ
ーキ中に残留し、これに関しては、第2の実施例で、更
に詳述する。この場合にも、真空室1に、方法のどの時
点でも、酸素は供給しない。
Via the adjusting pipe 24, the adjusting device 20 receives a command from the adjusting unit 15 to switch the cooling circulation 17: first, the condensing surface 16 is kept at a temperature of, for example, 80 ° C. without condensing water. , Then the temperature, for example 2
Cadmium is quantitatively separated in a metal condenser K3 by lowering to 0 ° C. Nickel remains in the residual packing in the vacuum chamber 1, the so-called cake, together with other metals, for example iron, and the high molecular weight decomposition products of plastics and the resulting carbon, in this regard the second embodiment. Now, a more detailed description will be given. Again, no oxygen is supplied to the vacuum chamber 1 at any point in the process.

【0036】例I(水銀蓄電池):0.2m3の真空室
体積を有する図1の装置中で、水銀分0.7kg及び電
解水分9kgを有する未粉砕老朽蓄電池100kgを、
真空室中に装入し、かつこれを先ず23ミリバールま
で、真空にした。引き続き、酸素供給をせずに、42.
4ミリバールの圧力及び40℃の温度に調節した。この
際、水が気化したが、水銀は気化しなかった。約480
分で、コンデンサーK1中で、水8.6kgが凝縮さ
れ、かつこれを、容器B1中に移動させた。ここでは、
物質混合物の温度を、相応して調節される加熱により一
定に保持した。蓄電池は、水気化の際に自然に壊れた。
水気化の終了時に、残留物質混合物中の温度を上げた。
これらの経過は、物質混合物の中央に設置された温度セ
ンサーにより把握され、それにより、調節ユニット15
が遮断バルブV1を閉じた。引き続き、酸素供給をせず
に圧力を10-2ミリバールに低め、かつ温度を、加熱装
置により140分かけて、300℃に上げ、これによ
り、水銀を次々と気化させ、同様にコンデンサーK1中
で凝集させた。90分後に、乾燥塊1kg当たり、わず
か1.7mgの残留水銀含有率を有する88.8kgの
乾燥塊が存在し、これを、機械的に粉砕した。鉄含分
は、磁気分離器で選別し、かつ鋼鉄材料の標準的な鋼鉄
スクラップに加えた。存在した二酸化マンガン及び亜鉛
粉塵を、亜鉛製錬所で後処理した。
Example I (mercury storage battery): In an apparatus of FIG. 1 having a volume of a vacuum chamber of 0.2 m 3 , 100 kg of an unground aging storage battery having a mercury content of 0.7 kg and an electrolytic water content of 9 kg was used.
It was placed in a vacuum chamber and it was first evacuated to 23 mbar. Subsequently, without supplying oxygen, 42.
A pressure of 4 mbar and a temperature of 40 ° C. were set. At this time, water vaporized but mercury did not vaporize. About 480
In minutes, 8.6 kg of water had condensed in condenser K1 and was transferred into vessel B1. here,
The temperature of the substance mixture was kept constant by correspondingly adjusted heating. The storage battery broke spontaneously during evaporation of water.
At the end of water evaporation, the temperature in the residual material mixture was raised.
These processes are tracked by a temperature sensor located in the center of the substance mixture, which allows the adjusting unit 15
Closed shutoff valve V1. Subsequently, the pressure was reduced to 10 -2 mbar without oxygen supply and the temperature was raised to 300 ° C. over 140 minutes by means of a heating device, whereby mercury was vaporized one after the other and likewise in condenser K1. Agglomerated. After 90 minutes there was 88.8 kg of dry mass with a residual mercury content of only 1.7 mg per kg of dry mass, which was mechanically ground. The iron content was screened with a magnetic separator and added to standard steel scrap of steel material. The manganese dioxide and zinc dust present were worked up in the zinc smelter.

【0037】例II(ニッケル−カドミウム蓄電池):
0.015m3の真空室体積を有する図2による装置中
で、2.1kgのカドミウム含有率、2.0kgのニッ
ケル含有率及び1.8kgの電解水含有率を有する未開
封の老朽蓄電池10kgを、真空室1中に入れ、かつこ
れを、先ず、20ミリバールまで真空にした。引き続
き、酸素供給をせずに、20ミリバールの圧力及び50
℃の温度に調節した。この際、水は気化されるが、カド
ミウムもニッケルも気化されなかった。約120分で、
コンデンサーK1中で電解水1.65kgが凝縮され、
かつこれを、容器B1中に移した。これに続いて、酸素
供給をせずに温度を400℃に高めて、水酸化物として
結合されたカドミウムを解離させて、酸化カドミウムに
変換させた。その際、更に反応水0.15kgが気化さ
れ、かつこれをコンデンサーK1中で凝縮し、かつ容器
B1に移動させた。続いて、温度を500℃に調節し、
かつ残留した物質混合物に、酸化カドミウムが、金属カ
ドミウムに還元されるまで60分間、還元ガスとしてメ
タンを供給した。ここで生じた反応水も気化させ、かつ
コンデンサーK1中で凝縮させると、0.2kgの量で
あり、これを容器B1中に移動させた。この場合にも、
蓄電池は、既に水気化の際に自然に壊れた。水の気化の
際に物質混合物中に加熱により生じる温度を継続的に測
定し、かつ乾燥塊の水不含の印としての付加的な温度上
昇が始まったら、容器B1をバルブV1によりコンデン
サーK1に対して遮断した。最後に、圧力を、10-2
リバールに低め、かつカドミウムを700℃まで徐々に
上昇する温度下に気化させ、かつ金属コンデンサーK3
中で凝縮させた。ここで、カドミウム2.1kgが得ら
れた。乾燥塊中のカドミウム含有率は、乾燥塊1kg当
たり、5.6mgであった。
Example II (nickel-cadmium battery):
In an apparatus according to FIG. 2 having a vacuum chamber volume of 0.015 m 3 , 10 kg of an unopened aged storage battery having a cadmium content of 2.1 kg, a nickel content of 2.0 kg and an electrolyzed water content of 1.8 kg was used. , Placed in vacuum chamber 1 and it was first evacuated to 20 mbar. Subsequently, without supplying oxygen, a pressure of 20 mbar and 50
The temperature was adjusted to ° C. At this time, water was vaporized, but neither cadmium nor nickel was vaporized. In about 120 minutes
1.65 kg of electrolyzed water is condensed in the condenser K1,
And it was transferred into container B1. Following this, the temperature was raised to 400 ° C. without oxygen supply to dissociate the cadmium bound as hydroxide and convert it to cadmium oxide. At that time, 0.15 kg of reaction water was further vaporized, and this was condensed in the condenser K1 and transferred to the container B1. Then, adjust the temperature to 500 ℃,
And, to the remaining substance mixture, methane was supplied as a reducing gas for 60 minutes until the cadmium oxide was reduced to metallic cadmium. The reaction water generated here was also vaporized and condensed in the condenser K1 to give an amount of 0.2 kg, which was transferred into the container B1. Again, in this case,
The battery already broke spontaneously during evaporation of water. The temperature produced by the heating in the substance mixture during the vaporization of water is continuously measured, and when an additional temperature rise as a sign of the dry mass of water-free begins, the vessel B1 is switched to the condenser K1 by means of the valve V1. I blocked it. Finally, the pressure is reduced to 10 -2 mbar, and the cadmium is vaporized at a temperature that gradually rises to 700 ° C, and the metal condenser K3 is used.
Condensed inside. Here, 2.1 kg of cadmium was obtained. The content of cadmium in the dry mass was 5.6 mg per 1 kg of the dry mass.

【0038】金属コンデンサーK3を、接続された循環
17により、調節装置20で、金属コンデンサーK3の
凝縮面16が、水蒸気の通過の際には、加熱装置19に
より水の凝縮の生じない80℃の温度に調節され、かつ
カドミウム蒸気の侵入の際には、冷却機21により、カ
ドミウムの定量的凝縮が生ずる20℃の温度に調節され
るように操作した。鉄及びニッケルが、乾燥塊中に残留
し、かつこれを、鋼鉄材料中に後処理した。
By means of the circulation 17 connected to the metal condenser K3, in the control device 20, the condensing surface 16 of the metal condenser K3 is heated to 80 ° C. by the heating device 19 when water vapor passes through. The temperature was adjusted and, in the case of the ingress of the cadmium vapor, the cooling device 21 was operated to adjust the temperature to 20 ° C. at which quantitative condensation of cadmium occurs. Iron and nickel remained in the dry mass and this was worked up in the steel material.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の方法により、水銀蓄電池から水銀を回
収するための装置の1実施形を示す図
1 shows an embodiment of an apparatus for recovering mercury from a mercury accumulator according to the method of the invention.

【図2】本発明の方法により、ニッケル−カドミウム蓄
電池からカドミウム及びニッケルを回収するための装置
の1実施形を示す図
FIG. 2 shows an embodiment of an apparatus for recovering cadmium and nickel from a nickel-cadmium storage battery according to the method of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 真空室、 9 真空ポンプ装置、 15 調節装
置、 17 循環、 18 循環ポンプ、 19 加熱
装置、 21 冷却機、 B1 容器、 K1コンデン
サー、 K3 金属コンデンサー、 T 温度センサ
ー、 V1 遮断バルブ
1 vacuum chamber, 9 vacuum pump device, 15 regulator, 17 circulation, 18 circulation pump, 19 heating device, 21 cooler, B1 container, K1 condenser, K3 metal condenser, T temperature sensor, V1 cutoff valve

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 エルヴィン ヴァネツキー ドイツ連邦共和国 グロースクロッツェン ブルク ローベルト−コッホ−シュトラー セ 4 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued Front Page (72) Inventor Erwin Vanetsky Federal Republic of Germany Grosscrozenburg Robert-Koch-Strasse 4

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 カドミウム及び水銀の群からなる重金属
の成分少なくとも1種を含む、異なる沸騰温度を有する
相少なくとも2つを有する物質混合物を処理し、より高
い沸騰温度を有する相から少なくとも1種の成分を、大
気圧を下回る圧力で、真空室(1)中で気化させ、かつ
相を別々に凝縮させることにより回収するための方法に
おいて、酸素の不存在下に、 a)物質混合物を、物質混合物中の継続的な温度測定下
に、100ミリバール未満の出発圧力下に、少なくとも
主に、より低い沸騰温度を有する相のみが気化する温度
範囲で処理し、気化した相を、コンデンサー(K1)中
で凝縮させ、かつ凝縮物を遮断可能な容器(B1)中に
集め、 b)残留する物質混合物からより低い沸騰温度を有する
相を除去した結果として、物質混合物中の温度推移が変
化したら、前記の容器(B1)を第1のコンデンサー
(K1)に対して遮断し、かつ c)残留した物質混合物を、より高い温度で更に処理
し、その際、カドミウム及び水銀の群からなる重金属か
らの成分少なくとも1種を含むより高い沸騰温度を有す
る相の少なくとも1つを、蒸気の形で除去し、かつその
蒸気を凝縮させることを特徴とする、カドミウム及び水
銀の群からなる重金属からの少なくとも1種の成分を含
む、異なる沸騰温度を有する少なくとも2つの相を有す
る物質混合物を処理し、より高い沸騰温度を有する相か
ら少なくとも1種の成分を、大気圧を下回る圧力で、真
空室(1)中で気化させ、かつ相を別々に凝縮させるこ
とにより回収するための方法。
1. A substance mixture having at least two phases with different boiling temperatures, which contains at least one heavy metal component from the group of cadmium and mercury, is treated, and at least one of the phases with the higher boiling temperature is treated. In a process for recovering components by vaporizing in a vacuum chamber (1) at subatmospheric pressure and condensing the phases separately, a) in the absence of oxygen Under continuous temperature measurement in the mixture, under a starting pressure of less than 100 mbar, at least mainly in the temperature range in which only the phase with the lower boiling temperature is vaporized, the vaporized phase is treated with a condenser (K1). The substance mixture as a result of condensing in and collecting the condensate in a blockable vessel (B1), b) removing the phase with the lower boiling temperature from the remaining substance mixture. If the temperature profile of the above changes, the container (B1) is shut off against the first condenser (K1), and c) the remaining substance mixture is further treated at a higher temperature, with the addition of cadmium and mercury. A group of cadmium and mercury, characterized in that at least one of the phases with a higher boiling temperature containing at least one component from a heavy metal of the group is removed in the form of vapor and the vapor is condensed. Treating a mixture of substances having at least two phases with different boiling temperatures, comprising at least one component from a heavy metal consisting of at least one component from a phase with a higher boiling temperature, a pressure below atmospheric pressure. In the vacuum chamber (1) and recovering by condensing the phases separately.
【請求項2】 水酸化又は酸化金属化合物の形の高沸点
相が存在する場合に、この化合物を、その当該金属に解
離及び/又は還元した後に、その金属を気化させ、かつ
より低い沸騰温度を有する相の凝縮のためのコンデンサ
ー(K1)に前接続されている金属コンデンサー(K
3)で凝縮させる、請求項1に記載の方法。
2. When a high-boiling phase in the form of a metal hydroxide or metal oxide compound is present, the compound is dissociated and / or reduced to the metal and then the metal is vaporized and the boiling temperature is lower. Having a metal capacitor (K1) pre-connected to the capacitor (K1) for condensation of the phase having
The method according to claim 1, wherein the condensation is performed in 3).
【請求項3】 水銀蓄電池の物質混合物中に水銀が存在
する場合に、先ず、その電解水のみを最初の温度で気化
させ、液体コンデンサーとして設計され、かつ遮断バル
ブ(V1)を介して容器(B1)と結合されているコン
デンサー(K1)中で凝縮させ、かつ水の気化の終了後
に、遮断バルブを閉じ、残留した物質混合物の温度を高
め、水銀を気化させ、かつ同じコンデンサー(K1)で
凝縮させる、請求項1に記載の方法。
3. When mercury is present in the substance mixture of a mercury storage battery, firstly only the electrolyzed water is vaporized at an initial temperature and designed as a liquid condenser and via a shut-off valve (V1) a container ( After condensing in a condenser (K1) which is combined with B1) and after the end of the vaporization of water, the shut-off valve is closed, the temperature of the residual substance mixture is increased, the mercury is vaporized, and in the same condenser (K1) The method according to claim 1, wherein the method is condensed.
【請求項4】 物質混合物中に水酸化カドミウムが存在
する場合に、 a)電解水を凝縮させるためのコンデンサー(K1)と
して、液体コンデンサーを使用し、かつこれに、金属コ
ンデンサー(K1)を前接続し、 b)先ず、遊離の電解水のみを気化させ、かつコンデン
サー(K1)中で凝縮させ、 c)遊離の電解水の気化の後に、残留した物質混合物の
温度を、水酸化カドミウムが酸化カドミウムに解離する
ように更に高め、 d)解離工程からの水を、コンデンサー(K1)中で凝
縮させ、 e)酸化カドミウムに水素及び炭化水素の群からなる還
元ガスを供給して、カドミウムを保留し、反応水を気化
させ、これを再びコンデンサー(K1)中で凝縮させ、 f)全ての凝縮水を容器(B1)中に集め、かつこの容
器をコンデンサー(K1)に対して遮断し、かつ最後
に、 g)減圧を更に低め、かつ温度を更に上げることによ
り、カドミウムを気化させ、かつカドミウム蒸気を金属
コンデンサー(K3)中で凝縮させる、請求項2に記載
の方法。
4. When cadmium hydroxide is present in the substance mixture: a) As a condenser (K1) for condensing electrolyzed water, a liquid condenser is used, which is preceded by a metal condenser (K1). Connection, b) first vaporize only the free electrolyzed water and condense in a condenser (K1), and c) after vaporize the free electrolyzed water, the temperature of the residual substance mixture is oxidized by cadmium hydroxide. Further increase so as to dissociate into cadmium, d) condense the water from the dissociation process in a condenser (K1), and e) supply cadmium oxide with a reducing gas consisting of a group of hydrogen and hydrocarbons to retain cadmium. Then, the reaction water is vaporized, and this is condensed again in the condenser (K1). F) All the condensed water is collected in the vessel (B1), and this vessel is collected in the condenser (K1). 3.) and finally g) further reducing the vacuum and raising the temperature to vaporize the cadmium and condense the cadmium vapor in the metal condenser (K3). the method of.
【請求項5】 金属コンデンサー(K3)の凝縮面を、
水の気化の間に、水が凝縮しない温度に保持し、かつ水
の気化の終了後、カドミウムの気化を開始する際に、金
属コンデンサー(K3)の凝縮面の温度を、カドミウム
が定量的に凝縮する値に調節する、請求項4に記載の方
法。
5. The condensing surface of the metal condenser (K3),
During the vaporization of water, the temperature at which water does not condense is maintained, and when vaporization of cadmium is started after the vaporization of water, cadmium quantitatively determines the temperature of the condensation surface of the metal condenser (K3). The method according to claim 4, wherein the value of condensation is adjusted.
【請求項6】 電解水の気化の際の圧力を、20〜50
ミリバールの値に調節し、バルブ(V1)をコンデンサ
ー(K1)に対して遮断した後に、圧力を20ミリバー
ル未満に低下させ、かつ水銀を残留混合物の温度上昇下
に気化させ、かつコンデンサー(K1)中で凝縮させ
る、請求項3に記載の方法。
6. The pressure during vaporization of electrolyzed water is 20 to 50.
After adjusting to a value of mbar, shutting off the valve (V1) to the condenser (K1), the pressure is reduced to below 20 mbar, and the mercury is vaporized under increasing temperature of the residual mixture and the condenser (K1). The method of claim 3, wherein the method condenses therein.
【請求項7】 残留した物質混合物の温度を、実質的に
水銀を含有しない乾燥塊を生じさせるために、真空下
に、最大400℃まで上昇させる、請求項6に記載の方
法。
7. The method according to claim 6, wherein the temperature of the residual substance mixture is raised under vacuum to a maximum of 400 ° C. in order to produce a substantially mercury-free dry mass.
【請求項8】a)遊離の電解水を気化させる際の圧力を
20〜50ミリバールに、かつ温度を100℃未満に調
節し、 b)続いて、水酸化カドミウムの解離のために、温度を
100℃を上回る400℃までの値に高め、 c)次いで、酸化カドミウムのカドミウムへの還元を、
水素又は炭化水素の群からなる還元ガスを用いて、50
0℃までの更なる温度上昇下に実施し、 d)気化の際に物質混合物中に生じた温度を止め、かつ
温度上昇下に、容器(B1)をバルブ(V1)でコンデ
ンサー(K1)に対して遮断し、かつ最後に、 e)カドミウムの気化のために、圧力を、20ミリバー
ルを下回る値に低め、かつカドミウムを温度上昇下に気
化させ、かつ金属コンデンサー(K3)中で凝縮させ
る、電解質含有ニッケル−カドミウム蓄電池から、カド
ミウムを回収するための請求項4に記載の方法。
8. A) adjusting the pressure for vaporizing the free electrolyzed water to 20-50 mbar and the temperature below 100 ° C., b) subsequently changing the temperature for the dissociation of cadmium hydroxide. Increase to values above 100 ° C. up to 400 ° C. c) then reduction of cadmium oxide to cadmium,
Using a reducing gas consisting of hydrogen or a group of hydrocarbons, 50
Carrying out at a further temperature increase up to 0 ° C., d) stopping the temperature generated in the substance mixture during vaporization and, while increasing the temperature, the vessel (B1) to the condenser (K1) with the valve (V1). Against, and finally, e) for the vaporization of cadmium, the pressure is reduced to a value below 20 mbar, and the cadmium is vaporized at elevated temperature and condensed in a metal condenser (K3), The method of claim 4 for recovering cadmium from an electrolyte containing nickel-cadmium storage battery.
【請求項9】 残留した物質混合物の温度を、実質的に
カドミウム不含の乾燥塊を生じさせるために真空下に最
大800℃まで上昇させる、請求項8に記載の方法。
9. The process according to claim 8, wherein the temperature of the residual substance mixture is raised to a maximum of 800 ° C. under vacuum to produce a dry mass substantially free of cadmium.
【請求項10】 加熱可能な真空室(1)、コンデンサ
ー(K1)、少なくとも1つのこれらに後続された真空
ポンプ装置(9)を有し、かつ物質混合物及び乾燥塊の
温度を測定するための少なくとも1つの温度センサー
(T)を有する請求項1から9のいずれかに記載の方法
を実施するための装置において、コンデンサー(K1)
が、遮断バルブ(V1)を介して容器(B1)に接続さ
れており、かつ温度センサー(T)が、調節装置(1
5)を介して遮断バルブ(V1)に接続されており、そ
の際、調節装置(15)は、温度センサー(T)が、水
の気化の終了後に物質混合物中で測定される温度上昇を
探知すると、すぐに遮断バルブ(V1)が閉まるように
設計されている、加熱可能な真空室(1)、コンデンサ
ー(K1)、少なくとも1つのこれらに後続された真空
ポンプ装置(9)を有し、かつ物質混合物及び乾燥塊の
温度を測定するための少なくとも1つの温度センサー
(T)を有する、請求項1から9のいずれかに記載の方
法を実施するための装置。
10. A heatable vacuum chamber (1), a condenser (K1), at least one vacuum pumping device (9) following them, for measuring the temperature of a substance mixture and a dry mass. Device for carrying out the method according to any one of claims 1 to 9, comprising at least one temperature sensor (T), a condenser (K1).
Is connected to the container (B1) via a shutoff valve (V1), and the temperature sensor (T) is connected to the adjusting device (1).
5) is connected to a shut-off valve (V1) via a regulator (15) in which the temperature sensor (T) detects the temperature rise measured in the substance mixture after the end of the vaporization of the water. It then comprises a heatable vacuum chamber (1), a condenser (K1) and at least one vacuum pump device (9) following them, which is designed to close the shut-off valve (V1) immediately. Apparatus for carrying out the method according to any one of claims 1 to 9, and having at least one temperature sensor (T) for measuring the temperature of the substance mixture and the dry mass.
【請求項11】 真空室(1)とコンデンサー(K1)
との間に、循環ポンプ(18)、加熱装置(19)、冷
却機(21)及び加熱から冷却へ切り替えることによ
り、金属コンデンサー(K2)の凝縮面が、非金属蒸気
の通過の際には、非金属蒸気の凝縮が生じない温度に調
節され、かつ金属蒸気の侵入の際には、金属凝縮が生じ
る温度に調節されるように設計されている調節装置(2
0)を有する循環(17)に接続されている金属コンデ
ンサー(K3)が設置されている、請求項10に記載の
装置。
11. A vacuum chamber (1) and a condenser (K1).
By switching between the circulation pump (18), the heating device (19), the cooler (21) and the heating to the cooling, the condensing surface of the metal condenser (K2) is A regulating device (2) which is designed to be adjusted to a temperature at which condensation of non-metal vapor does not occur and, when invading metal vapor, to a temperature at which metal condensation occurs.
Device according to claim 10, characterized in that a metal capacitor (K3) connected to the circulation (17) with 0) is installed.
【請求項12】 循環(17)において、加熱装置(1
9)と冷却機(21)との間に、循環に供給される液体
を選択的に、バイパス管を介して冷却機(21)の側に
導通させることを可能にする逆転バルブ(22)が設置
されている、請求項11に記載の装置。
12. A heating device (1) in the circulation (17).
A reversing valve (22) is provided between the cooling device (9) and the cooling device (21), which allows the liquid supplied to the circulation to be selectively conducted to the cooling device (21) side via a bypass pipe. The device of claim 11, which is installed.
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