193479. lajstromszámú szabadalom • Eljárás használt galván-elemek feldolgozására
1 193479 2 A találmány vegyesen felhalmozódó használt galvánelemek, különösen higanyt és/vagy kadmiumot tartalmazó nagyteljesítményű gombelemek feldolgozására vonatkozik, amelynek során az elemeket NHO3 mai kezeljük, és a savas oldatot leszűrjük. Ezek a galvánelemek, különösen az ún. gombelemek, egy sor nehézfémet, közöttük többé vagy kevésbé mérgező fémeket, illetve azok sóit, mint például higanyt, kadmiumot, ólmot és cinket tartalmaznak. Ezeket a gombelemeket mindenekelőtt zsebszámológépekben, órákban, fényképezőgépekben és hasonló elektronikus használati cikkekben alkalmazzák, és mindenekelőtt higanyoxid/cink-, higany oxid/kadmium elemekként vagy ezüstoxid elektródos elemekként különböző méretekben használatosak. Mivel az elemek többnyire szakember által kerülnek cserélésre, fotószaküzletben vagy órás szaküzletben, a használt elemek összegyűjtése és a szokásos háztartási hulladéktól való elkülönítése biztosítható. A Chemical Abstracts c. folyóirat 92. kötetében, az 570. oldalon 84895 f sz. alatt olvasható egy eljárás galvánelemek feldolgozására, amelynek során mérgező elemekre való tekintet nélkül, az ezüstoxid elemekből való ezüstvisszanyerés érdekében HNO3 ban való oldást javasolnak A találmány célkitűzése galvánelemek feldolgozásakor a környezetet szennyező anyagok leválasztása, valamint az ilyen elemekben meglévő értékesebb fémek, így az ezüst és az arany visszanyerése E célkitűzés megvalósítására a találmány szerint a felhalmozódott elemeket hőkezeljük vagy mélyhűtött állapotban mechanikusan feltárjuk Az elemeket vagy 500 600 C hőmérsékleten redukáló légköri kemencében hőkezeljük, és az elpárolgó higanyt desztillátumként felfogjuk, vagy 150 C hőmérsékletre hűtjük és feldaraboljuk, majd a hőkezelt és lehűtött maradékot vagy a feldarabolt és felmelegített elemeket hígított HNO3 mai kezeljük, szűrjük, a szűrletből HCI hozzáadásával az ezüstöt kicsapjuk és leszűrjük, a szűrletet CaCC>3 segítségével pH 5 ig semlegesítjük, a kicsapódó iszapot szűrjük, és a szürletből elektrolízis útján kiválasztjuk a kadmiumot, a nikkelt, a cinket és adott esetben a higanyt Az elemek szokás szerint tömören le vannak zárva, hogy így az elektrolit kilépése nagy biztonsággal megakadályozható legyen Az elemek feldolgozására ezért egy első eljáráslépésben hővel vagy mechanikusan szét kell roncsolni az elemek tömítését, hogy az elemek belsejében lévő veszélyes vagy értékes nyersanyagok leválaszthatók vagy visszanyerhetek legyenek. Az elemek felnyitása hőkezelés esetén 500 600 C hőmérsékleten, előnyösen 550 “C on történik redukáló légköri kemencében, miközben már ebben az első munkafolyamatban lehetővé válik a fémes higany desztillátum - ként való felfogása Az elemek felnyitása azonban olymódon is történhet, hogy az elemeket min 150 “C hőmérsékletre lehűtjük, miáltal az elemek fémje rideggé válik, és az elemek a mérgező anyagok elpárolgásának veszélye nélkül mechanikus módon szétdarabolhatók. Ezután a feltárt, illetve feldarabolt elemeket hígított savval elegyítjük, amelynek során olyan oldatok keletkeznek, amelyekből egyes fémkomponensek egyszerű módon leválaszthatók. A savas kezelést előnyös módon 10 tömeg% os HNO3 mai végezzük. Az ily módon keletkezett maradék aranyat, korrózióálló acélt, mint például 18/8 króm nikkel acélt és oldott műanyagmaradékokat, míg a savas oldal minden szóba jövő nehézfémet tartalmaz. A feloldás gyorsítása céljából a hígított HNO3 mai való kezelés 80 90 °C -os hőmérsék - leteken történik. Az ezüstöt a savas oldatból AgCI ként kicsapatjuk. Ez az eljárás előnyös módon úgy történik, hogy a HNC>3-savas oldatot HCI-lel elegyítjük, majd a képződött AgCI-csapadékot le szűrjük, szárítjuk és borax-szal, előnyösen 1 1 arányban elegyítjük, majd kb. 1100 “C-os hő mérsékleten kemencében tiszta ezüstté redukáljuk, A hígított salétromsavval nem oldott részt, amely korrózióálló nemesacélt, aranyat és adott esetben műanyagot, mint PVC t is tartalmaz, egyszerű módon úgy dolgozhatjuk fel, hogy higany hozzáadásával az aranyat amalgámként leválasztjuk. Végül az AgCI leválasztása után megmaradó oldatot CaC03-mal pH = 5 értékig semlegesítjük, majd a kicsapódott iszap leválasztása után a folyékony fázisból elektrolízis útján kivá - lasztjuk a maradék fémkomponenseket. Abban az esetben, ha a higany nem lett leválasztva desztilláció útján, az elektrolízisben a kadmium, nikkel és cink mellett higany is kivá lasztható A leválasztása után kapott oldatot Ca/OH/2 vei semlegesítjük, és a keletkezett iszapot az elektrolízis előtt keletkezett iszappal egyesítve meddőhányóra hordjuk. A találmány szerinti eljárást az alábbiakban egy előnyös példa kapcsán a mellékelt rajzok segítségével ismertetjük részletesebben, ahol az 1. ábra egy példaképpeni gombelem sematikus ábrázolását és a 2. ábra a találmány szerinti eljárás sematikus folyamatábráját mutatja. Az 1. ábrán egy 1 ház, illetve elemtartó edény látható. Az említett 1 ház alján egy 2 el ső elektróda van elrendezve, amely az 1 elemtartó edénnyel vezetően van összekötve. A 2 első elektróda készülhet fémes higanyból vagy ezüstből is, amely a mindenkori oxidos vegyületekkel és más fémoxidokkal, mint például mangánoxiddal van elegyítve. A 2 első elektródához egy 3 diafragma van csatlakoztatva, amely egy 4 elektrolittal van átitatva A 3 diafragma felett egy 5 második elektróda van elrendezve, amelynek anyaga mindenekelőtt le hét cink vagy kadmium Általában egy sor fém és azok sói jöhetnek szóba katód/anód-párosításként, amelyek egy megfelelő potenciálkülönbség miatt olyan helyzetben vannak, hogy 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
