JPS61261443A - 廃乾電池からの有価物の分離回収方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 廃乾電池から効率的・経済的有利に、かつ環境を害する
ことなく、鉄、亜鉛、マンガン、銅等の有価物を分離回
収する方法に関する。

〔従来技術〕

廃乾電池からそれを構成する金属を分離回収する技術と
しては従来２次のものがあった。

■廃乾電池を焙焼して、それに含まれる水銀を揮発させ
、その後水銀を含んだ気相を冷却させることにより水銀
を凝縮させる。水銀のみを回収する方法。

■廃乾電池を乾式亜鉛製錬工程と同様に還元焙焼してＺ
ｎのみを金属として回収する方法。

■廃乾電池を焙焼して揮発水銀を冷却凝縮して回収する
とともに溶融して凝縮した亜鉛を分離回収する。さらに
残液を再度焙焼して磁選で鉄を分離、残った粉体を湿式
処理して水酸化亜鉛、硫酸マンガン溶液として回収する
方法。

■廃乾電池を焙焼して水銀を分離回収し、ふるい分によ
り鉄、亜鉛を分離後、残渣を塩化焙焼法で処理して亜鉛
を分離してフェロマンガン原料を得る方法等があった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来技術の項で述べた■あるいは■の方法は。

分離回収できる金属は水銀あるいは亜鉛のみであり、そ
の他多くの金属は回収されず、廃棄されることになり、
資源の有効利用の面から問題がある。

一方、■あるいは■の方法は、一応、乾電池の主要構成
金属の多くを回収するものではあるが。

二度にわたる高温焙焼を必要とし、さらに工程が複雑と
なっており、経済面から不利であるとともに１回収され
る金属も、該金属回収のための二次原料に過ぎない。

以上の通り、従来技術は、資源の有効利用、処理の経済
性９回収物の形態等に問題がある。

〔発明の構成〕

本発明は、廃乾電池から、それを構成する金属すなわち
鉄、亜鉛、マンガン、銅を分離回収することを目的とし
てなされたものであり、この目的に従って本発明者等は
２種々の研究を重ねた結果。

資源の有利利用、処理の経済性、さらに回収物の付加価
値等の問題を解決した次の発明をなした。

即ち廃乾電池を破砕後、焙焼して水銀を揮発分離させた
焼滓を得る焙焼工程と、焼滓がら磁選により鉄片を除去
し、さらに水洗浄により含有塩素を除去し、亜鉛および
マンガンの酸化物を主体とする粉体を得る分離工程と、
亜鉛およびマンガンの酸化物を主体とする粉体を硫酸で
浸出し、浸出した液から微量含まれる鉄および銅を除去
して硫酸亜鉛および硫酸マンガンを含む液を得る浸出浄
液工程と、硫酸亜鉛および硫酸マンガンを含む液から電
解により陰極に亜鉛、陽極に二酸化マンガンを電着させ
回収する電解工程とから成る廃乾電池からの有価物の分
離回収方法を確立することができた。

以下本発明について、詳細に述べる。

１廉」 廃乾電池に含有されている水銀を回収するために先ず、
破砕機にて微粉砕し、乾電池の内部にあろ水銀を含んだ
亜鉛あるいは二酸化マンガン等を露出させる。この破砕
粉を焙焼炉にて５００℃から８００℃の間の温度、好ま
しくは約６００℃で数時間。

好ましくは約３時間焙焼する。この際、乾電池に含まれ
る水銀の９９．９％以上は揮発して気相に移行するが、
この気相を冷却することにより水銀を凝縮させ回収する
ことができる。焙焼に際しては。

水銀以外の金属はそのまま残留する。

公星工血 焙焼により得られた残留物は、金属鉄片および真ちゅう
片を含む。そこで先ず、磁選機を用いて鉄片を磁性物と
して分離回収する。次に２〜０．５ｍ＋のふるいを用い
た選別により真ちゅう片を分離回収する。こうして得ら
れた非磁性粉体を水で洗浄して、それに含まれる塩素イ
オンを除去する。塩素イオンを効率良く除くことにより
二酸化マンガンを効率良く回収できる。また、鉛電極の
消耗を防止できる。その後、濾過により固液分離して。

亜鉛およびマンガンの酸化物を主成分とする粉体を得る
ことができる。

鷹１色基〕；閏 分離工程で得られた粉体を硫酸で浸出する。ここで得ら
れる浸出液は、　ＺｎＳＯ４，ＭｎＳＯ４を主成分とし
たものであるが、なお鉄および銅を不純物として含んで
いる。後工程において、この鉄および銅は悪影響を及ぼ
すため、　ＭｎＯ２を添加しＰＨ＝４．５〜５．５に調
整し、３価とし酸化脱鉄する方法、亜鉛粉置換法による
脱銅処理を行い、液から分離除去する。

電解工程 浸出浄液工程で得られたＺｎ５Ｏ＊およびＭｎ５Ｏ，を
含む液を電解液として電解を行う。その際の電解条件と
しては、液温８０〜１００℃、陽極鉛板、陰極アルミ板
、陽極電流密度０．５〜３Ａ／ｄｒｒｒ、陰極電流密度
１〜ＩＯＡ／ｄｒｒｒが適当である。電解により陰極上
に亜鉛が析出するとともに陽極上に二酸化マンガンが同
時に析出する。これらを定期的にはぎ落とすことによっ
て高純度の亜鉛および二酸化マンガンを回収することが
できる。またこの場合２発生スラツジ量を減らすために
処理する亜鉛とマンガン量は２等量とすることが好まし
い。電気亜鉛は再溶解し、微量のＭｎを除きインゴット
を得る。

〔効　　果〕

（１）廃乾電池の処理が、湿式法を多く工程に用いるこ
とにより、環境上好ましく行える。

（２）電気亜鉛と二酸化マンガンが、同一電解槽におい
て効率良く得られる。

（３）廃乾電池の処理において、最終工程である電解工
程での処理液中の亜鉛、マンガンが、当量となるように
、乾電池装入処理することにより。

スラッジ量を減少させ、効率良く電気亜鉛と二酸化マン
ガンを得ることができる。

〔実施例〕

市販の単３型のマンガン乾電池およびアルカリマンガン
乾電池を混合したもの（比率８：２）　２５０ｇを回転
せん新型破砕機にて最大粒径１０■になるよう破砕を行
った。この破砕粉（組成　Ｚｎ　２０％、　Ｍｎ１３％
、　Ｆｅ　２１％、　Ｃｕ　１％、　（１，１６％、　
Ｈｇ　０．１７％）をロータリーキルンにて６００℃で
３時間焙焼した。この際キルンには空気を０．５　Ｑ　
／分の流速で流し、出口空気を室温まで冷却することに
より水銀約０．３ｇを金属状で凝固回収できた。さらに
、微量の水銀を含む出口空気は塩素を添加した水で洗浄
することにより外気に逃げる水銀を極めて低く（５μｇ
／ｒｎ’）おさえることができる。

ここで得た焼滓を磁選機を用いて磁選したところ４７ｇ
鉄片を得た。さらにＩｇ目のふるいで選分したところ、
ふるい上に４ｇの真ちゅう片を得た。

ふるい下の粉体を３Ｑの水で洗浄したところ残渣中の塩
素濃度は６％から０．６％まで低下した。

ここで得た粉体を１６５　ｇ／Ωの硫酸１５０ｍＱで浸
出することによってＺｎ　６０ｇ／　Ｑ　、　Ｍｎ　４
０ｇ／　Ｑ　、　Ｆｅ７０ｍｇ／　Ｑ　、　Ｃｕ　７０
ｍｇ／　Ｑ　、　ｐＨ２の液を得た。この液にＭｎＯ，
Ｉｇを加え、さらにＣａ（ＯＨ）ａによりｐＨ５まで中
和することにより液中のＦｅを沈殿除去した。さらにこ
の液に亜鉛粉１ｇを加わえ、液中に溶存している銅イオ
ンを還元して沈殿除去した。その結果、液中のＦｅ、　
Ｃｕ濃度とも５■／Ｑ以下となった。

この液を電解液として、液温９０℃、陽極鉛板。

陰極アルミ板をもちいて、陽極電流密度ＩＡ／ｄ　ｒｒ
ｒ　。

陰極電流密度３Ａ／ｄｎ？で電解したところ、陽極に二
酸化マンガンが、陰極に亜鉛がそれぞれ電流効率９５％
および９２％で析出した。

得られた電気亜鉛は、　９９．９５％と品位が高いもの
が得られた。

また、二酸化マンガンも高品位のものが得られた。得ら
れた二酸化マンガンの不純物の合計は、０．１％以下で
あった。

スラッジ量も、極めて少なく効率の良い電解ができた。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 廃乾電池を破砕後、焙焼して水銀を揮発分 離させた焼滓を得る焙焼工程と、焼滓から磁選により鉄
   片を除去し、さらに水洗浄により含有塩素を除去し、亜
   鉛およびマンガンの酸化物を主体とする粉体を得る分離
   工程と、亜鉛およびマンガンの酸化物を主体とする粉体
   を硫酸で浸出し、浸出した液から微量含まれる鉄および
   銅を除去して硫酸亜鉛および硫酸マンガンを含む液を得
   る浸出浄液工程と、硫酸亜鉛および硫酸マンガンを含む
   液から電解により陰極に亜鉛、陽極に二酸化マンガンを
   電着させ回収する電解工程とから成ることを特徴とする
   廃乾電池からの有価物の分離回収方法。