193479. lajstromszámú szabadalom • Eljárás használt galván-elemek feldolgozására
3 193479 4 áramot tudnak szállítani. Az áramfolyást a 4 elektrolit biztosítja, amely váltakozóan a 3 diafragmán keresztül diffundál. Az elektrolit többnyire alkáliákból áll, mint például nátrium vagy káliumhidroxid vízben. Az 5 elektróda egy 6 fedéllel van letakarva, amely gyakran a külső oldalán aranyozva van, hogy jó kapcsolatot biztosítson csekély átmeneti ellenállással. A 2 po zitív elektródával az ábrázolt gombelem eseté ben vezetően összekötött 1 elemtartó edénynek a 6 fedéltől való elválasztására, amely a negatív elektródával vezetően van összekötve, egy nem vezető 7 tömítőgyűrű van elrendezve, amely egyidejűleg az elem gáz és folyadéktömör lezárására is szolgál. A tömítés anyaga lehet műanyag vagy más szigetelőanyag, mint például bitumen. Az ilyen elemek 1 elemtartó edénye és 6 fedele gyakran rozsdamentes 18/8 króm nikkel acélból van, de lehet megfelelően plattírozott ötvözetlen vaslemez is. Ilyen gombelemek számos változatban ismertek különböző elektródafémekkel és az elektrolitok különböző fémsóival. Az elemek feldolgozását a 2. ábra szerinti folyamatábra mutatja be. A használt elemeket vagy 500 600 "C os hőmérsékleten, előnyösen 550 “C-on hő útján tárjuk fel, miközben desztillátumként higany csapódik ki, vagy pedig 150 “C alá lehűtjük, aminek következtében az elemek a fémeknek alacsony hőmérsékleten való nagy ridegsége miatt nehézség nélkül mechanikusan feldarabolhatok. Az elemek hővel való feltárására egyszerű módon egy forgódobos kemence alkalmazható, amelyben redukáló légkört tartunk fenn. A redukáló légkör biztosítható például úgy, hogy a kemencét közvetlenül 1.7 arányú levegő/földgázeleggyel hevítjük. A gyors felhevítés hatására az elemek belsejében erős túlnyomás keletkezik. A hevítéssel egyidejűleg azonban meglágyul az a műanyag is, amely az elemeket tömítőgyűrűként tömíti, és ezáltal bekövetkezik az elemek szétpattanása. A közvetlen hevítés következtében a kemencében keletkező elégett gázok ugyanakkor gőzként higanyt tartalmaznak és azokat le kell szívni. A gázok egy megfelelő hűtőn keresztül vannak vezetve, miközben a higany nagy része fémként kicsapódik. Nem kondenzált higanygőzök adott esetben meglévő csekély mennyiségei egy megfelelő szűrővel visszatarthatok. A nyitott elemek keveréke gázzsilipen keresztül egy keverőedénybe kerül, ahol 10 tömeg%-os salétromsavval elegyítjük, 80-90 “C- os hőmérsékleten folyamatos keveréssel. Eközben az ezüst és más fémek, mint például cink, kadmium, vas, stb. nitrátként feloldódnak. A házak vagy fedelek is, amelyek gyakran rozsdamentes acélból készülnek, eközben simára maródnak, de nem oldódnak fel. A fel nem oldott maradékban arany is található, amely higanynyal amalgámképződés útján visszanyerhető. Az elemek mechanikus feldarabolása esetén a salétromsavas oldat még le nem választott higanyt is tartalmaz. Ezután az oldatot le kell hűteni és átszűrni, miközben a fel nem oldott részek leválaszthatók. A fémsóoldatot sósavval, illetve nátriumklorid-oldattal elegyítjük, miközben az ezüst ezüstkloridként kicsapódik, amely egy szűrőprésen leválasztható, majd szárítható. A szárított filterpogácsát 1:1 arányban borax-szál és kis mennyiségű őrölt faszénnel elegyítjük. Ezután az elegyet tégelyégető-kemencében kb. 1100 °C-ra hevítjük, és a redukált ezüstöt leöntjük. Az erősen savas filtrátumot kalciumkarbonáttal keverőedényben pH = 5-ig semlegesítjük, miközben vas, króm, alumínium, mangán csapódik ki hidroxid-iszapként, amely semleges iszapként préselhető és raktározható. Az oldatban kadmium és nikkel marad. Ezek a fémek elektrolízis útján visszanyerhetők. Az elemek mechanikus feldarabolása esetén az elektrolízisbe bevezetett oldat higanyt is tartalmaz, amely ebben az esetben elektrolitikusan leválasztható. Az elektrolízis után szükség esetén tovább lehet semlegesíteni, majd a víz tisztítás után a befogadóba vezethető. Az iszapok lepréselhetők és meddőhányóra hordhatók. 1. példa 100 kg kimerült gombelemet 500-600 “C hőmérsékletre melegítünk és átforgatunk. A gombelemek műanyag tömítése ennek hatásá ra szétroncsolódik, és az elemek egy része a belső gőznyomás hatására szétnyílik. Azoknak az elemeknek a belső tartalma, amelyek nem nyíltak szét, részben kifolyik vagy a hígított salétromsavval végzett kilúgozás során a kilúgozó folyadék akadály nélkül behatolhat, mivel a tömítések az adott hőmérsékleten teljesen el roncsolódnak. Azokból az elemekből, amelyek valamilyen formában, például cinkamalgám for májában higanyt tartalmaznak, a higany gőz ként eltávozik a kemencében áthaladó légárammal együtt és a kondenzátorban felfogható. Ennek során mintegy 10 kg higanytartalmú por csapódik ki, amely higanytartalma 80 tömeg%. A kondenzátort levegővel és hűtőfolyadékkal hűtjük. A hűtőfolyadék hőmérsékletét 0 "C körül tartjuk, jnivel a higany gőznyomása csupán 1,89 x 10 4 torr és így lehetőség nyílik szinte a teljes higanymennyiség kivonására a gázáramból. A kondenzátor után kapcsolt aktív szenes szűrővel az eltávozó légáram higanytartalmát 0,5 0,02 mg/Nm3 érték alá csökkenthetjük, elkerülve így a környezet szennyezését. A termikus kezelés során fellépő tömegveszteség mintegy 35 %. A kemence lehűtése után az izzítási veszteségek miatt csak 65 kg gombelem kerül a lúgozó edénybe. A kilúgozást 10 tömeg%-os salétromsavval végezzük mintegy 2-3 órán keresztül, állandó kevertetés és mint egy 80 90 °C hőmérséklet mellett. A reakcióelegy térfogata mintegy 500 liter. A lúgozási maradék mintegy 25 kg korrózióálló 18/8 króm/nikkel acélból áll, amely az elemek külső burkából származó hulladék. Ezenkívül mintegy 2 kg fekete iszap marad vissza, amelynek aranytartalma 0,8 g/kg értéket. Ez az 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
