利用廢舊干電池制備高性能錳鋅鐵氧體.pdf

1、隨著整個(gè)社會(huì)環(huán)境保護(hù)意識(shí)的不斷提高，廢舊電池的危害及回收利用已在全世界范圍內(nèi)得到重視。同時(shí)，廢舊電池也是一種資源，從資源化的角度考慮，目前還沒(méi)有一種礦物的豐度可以與廢舊電池相比，因此，廢舊電池的回收利用可以節(jié)省自然礦產(chǎn)資源開采所需要的人力、物力和財(cái)力，也可以避免資源的過(guò)度開采。另一方面，在電氣電子制造業(yè)中，磁性材料得到了廣泛的應(yīng)用，其中尤以錳鋅鐵氧體軟磁材料最為廣泛并一直處于主導(dǎo)地位。本論文根據(jù)廢舊鋅錳電池的組成特點(diǎn)，介紹了一種由廢舊鋅

2、錳電池向錳鋅鐵氧體轉(zhuǎn)化的方法。研究中對(duì)廢舊電池的溶浸工藝作了優(yōu)化試驗(yàn)，并采用X射線衍射儀(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)、HT600軟磁材料測(cè)試儀和振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)(VSM)對(duì)合成的錳鋅鐵氧體的結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行了測(cè)試。 首先研究了廢舊電池回收利用的初級(jí)處理工藝，確定了最佳工藝條件。研究結(jié)果表明：40℃時(shí)在液固比為4.6，溶浸時(shí)間控制在10小時(shí)以上的情況下采用兩步溶解的方法可得到很好的效果，錳、鋅、鐵、鎳的回收率可達(dá)到99％甚至1

3、00％，銅的回收率達(dá)到90％以上，廢舊電池中各種形態(tài)的汞轉(zhuǎn)化為Hg2+進(jìn)入到浸液中，對(duì)汞的回收做到很好的集中控制。 然后以廢舊電池的浸出液為原料，采用共沉淀方法合成錳鋅鐵氧體。整個(gè)合成工藝分為前驅(qū)體的制備和后期的燒結(jié)兩個(gè)部分。前驅(qū)體的制備條件可優(yōu)化為：pH值為7；NH4HCO3的加入量為理論量的1.8倍；組分中Fe:Mn:Zn(mol％)為68.4816:17.1368:14.3815；反應(yīng)溫度為30℃；反應(yīng)時(shí)間為20分鐘；表面

4、活性劑的添加量為1.0g/250mL。前驅(qū)體粉末經(jīng)壓制后，在1350℃下燒結(jié)并保溫3.5h，升溫速率為6℃/min，降溫速率為5℃/min，降溫時(shí)氧含量為9％，此時(shí)得到的樣品磁導(dǎo)率比較大。 最后利用共沉淀法對(duì)對(duì)錳鋅鐵氧體進(jìn)行摻雜改性研究。研究結(jié)果表明：摻入V5+沒(méi)有改變單相尖晶石結(jié)構(gòu)；隨著摻雜量的增加，氣孔逐漸增大，而粒徑隨摻雜量的增加先減小后增大，在摻雜量為0.05％時(shí)最??；磁導(dǎo)率和飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度隨摻雜量的增加先增大后減小，在