本發明屬于物料回收循環利用領域，具體地說涉及一種廢舊燃料電池資源化的方法。
背景技術：
隨著地下煤氣化制氫以及金屬合金貯氫等技術的日趨成熟，燃料電池(Fuel Cell)作為可把氫能直接連續轉化為電能的高效清潔發電裝置將大規模得以應用。燃料電池可將存在于燃料與氧化劑中的化學能直接轉化為電能的發電裝置，其使用燃料(氫或重整氣體)和氧化劑(氧氣或空氣)并通過電化學反應直接將外部提供的燃料和氧化劑轉化為電能。燃料電池由陽極、陰極、電解質和外電路組成，這種結構使燃料電池像一個蓄電池，但實質上它不能儲電而是一個“發電廠”，是繼水利發電、火力發電和化學發電之后的第四種發電方式，也是最為環保、可靠的發電方式。其具有能量轉換效率高(可達45-70％)、污染低、無機械震動、噪音低、可適應不同功率要求、連續性發電、可靠性高等優點。
豐田汽車已在全球首次成功量產了混合動力車(HV)，并把燃燒氫氣的燃料電池車(FCV)定位為“終極環保車”。隨著燃料電池技術的逐步成熟以及加氫站數量快速增長，預計2020年燃料電池車將進入爆發期。到時候，全球及我國的燃料電池的固體廢棄物會出現大幅度增長，累計廢棄量也會逐漸增加，屆時燃料電池電池的處理處置和回收利用將會成為一個重要的環保課題。
另一方面燃料電池生產過程中會產生大量電池廢品，對其進行回收利用可以降低成本，特別是在生產中實現物料可循環利用以及排廢再利用具有極大的經濟價值和環保生態效益。
但是，現有回收廢舊燃料電池中有價值資源的方法通常為浸鉑技術，這種技術使用硝酸或王水等強酸將電池中的鉑浸出，這種回收方法中存在的強酸性處理液對操作環境有很大影響，處理后還需進行廢水處理，工藝復雜、環保性差。
技術實現要素：
為此，本發明所要解決的技術問題在于傳統回收廢舊燃料電池中有價值資源的方法采用強酸溶液，對環境有污染、需要進行后續廢水處理，工藝復雜、不夠綠色環保，從而提出一種工藝簡單、無需強酸、節能環保的廢舊燃料電池資源化的方法。
為解決上述技術問題，本發明的技術方案為：
本發明提供一種廢舊燃料電池資源化的方法，其包括如下步驟：
a、拆分廢舊燃料電池，并將廢舊燃料電池中的雙極板和膜電極進行分離、將所述膜電極進行破碎處理；
b、采用有機溶劑清洗所述雙極板、去除雙極板表面的有機雜質；
c、將破碎后的所述膜電極熱解處理，然后將熱解后的膜電極殘渣用所述有機溶劑清洗；
d、烘干經步驟c清洗后的膜電極殘渣，用鹽酸與雙氧水混合液浸出膜電極殘渣中的鉑，然后將含鉑溶液與氨水反應，得到氯鉑酸前驅體。
作為優選，所述步驟c具體包括如下步驟：
c1、將破碎后的膜電極在300-550℃下進行熱解，去除膜電極中的有機物；
c2、將熱解后的膜電極殘渣置于有機溶劑中，在超聲輔助下清洗。
作為優選，所述有機溶劑為丙酮、乙醇，乙二醇和N、N二甲基乙酰胺中的一種。
作為優選，所述步驟d中，所述鹽酸與雙氧水混合液中鹽酸與雙氧水的體積比為1-9:1，所述膜電極殘渣與所述鹽酸、雙氧水混合液的固液質量比為1:1-10。
作為優選，所述步驟d中，所述鹽酸與雙氧水混合液浸出鉑的過程在攪拌的條件下進行，反應溫度為45-80℃，攪拌速度為300-2000rpm，反應時間為0.5-24h。
作為優選，所述鹽酸的質量濃度為5-30％，所述雙氧水的質量濃度為5-40％，所述氨水的質量濃度為10-40％。
作為優選，所述含鉑溶液與氨水的體積比為1:1-4，含鉑溶液與氨水的反應時間為0.5-8h。
作為優選，所述步驟a中采用機械拆解的方式拆分所述廢舊燃料電池，所述雙極板和膜電極由切割機進行分離，所述膜電極由破碎分選設備進行破碎處理。
本發明的上述技術方案相比現有技術具有以下優點：
本發明所述的廢舊燃料電池資源化的方法，包括如下步驟：a、拆分廢舊燃料電池，并將雙極板和膜電極進行分離、將所述膜電極進行破碎處理；b、采用有機溶劑清洗所述雙極板、去除雙極板表面的有機雜質；c、將破碎后的所述膜電極熱解處理，然后將熱解后的膜電極殘渣用所述有機溶劑清洗；d、烘干經步驟c清洗后的膜電極殘渣，用鹽酸與雙氧水混合液浸出膜電極殘渣中的鉑，然后將含鉑溶液與氨水反應，得到氯鉑酸前驅體。該方法對廢舊燃料電池的有價值成分進行了資源回收，避免了資源浪費，有較大經濟價值，在回收廢舊燃料電池中的鉑時，無需采用王水或濃硝酸等強酸溶液，操作無危險性，對操作環境無不良影響，且處理液無需經過后續處理，工藝較傳統處理方法簡單，避免了后處理的二次污染，節能環保，適宜于產業化批量處理。
具體實施方式
為了使本發明的內容更容易被清楚的理解，下面根據本發明的具體實施例對本發明作進一步詳細的說明。
實施例1
本實施例提供一種廢舊燃料電池資源化的方法，其包括如下步驟：
a、將廢舊燃料電池通過機械拆解的方式進行拆分，所述機械拆解可以采用機械工具人工拆解，也可以采用自動化設備拆分廢舊燃料電池，然后采用常規切割設備將電池的正負雙極板和膜電極進行分離、并采用常規破碎分選設備將所述膜電極進行破碎處理；經過拆解分選，得到廢舊電池的不銹鋼邊框、塑料、石墨雙極板和具有鉑催化劑的膜電極碎片。
b、采用有機溶劑丙酮清洗石墨雙極板、去除雙極板表面的有機雜質，將石墨極板回收以待后續應用。
c、將破碎后的所述膜電極熱解處理，出去膜電極碎渣中的有機質，然后將熱解后的膜電極殘渣用有機溶劑乙醇清洗干凈。
所述步驟c具體為：
c1、將破碎后的膜電極在300℃下進行熱解，去除膜電極中的有機物；
c2、將熱解后的膜電極殘渣置于有機溶劑乙醇中，在超聲震蕩輔助下清洗。
d、烘干經步驟c清洗后的膜電極殘渣，用鹽酸與雙氧水的混合液浸出膜電極殘渣中的鉑，固液分離后將含鉑溶液與氨水反應，得到氯鉑酸前驅體，完成對廢舊燃料電池中鉑資源的回收，其中，鹽酸與雙氧水混合溶液浸出鉑的過程中在攪拌的條件下進行，攪拌速度為300rpm，混合溶液中，鹽酸的質量濃度為5％、雙氧水的質量濃度為5％，鹽酸與雙氧水的體積比為1:1，所述膜電極殘渣與鹽酸、雙氧水混合液的固液質量比為1:1，浸鉑過程中的反應溫度為45℃，反應時間為8h。所述氨水的質量濃度為10％，含鉑溶液與氨水的反應時間為8h。
采用本實施例所述的廢舊燃料電池資源化的方法，可從廢舊燃料電池中回收石墨雙極板，同時回收了膜電極中的鉑資源，本實施例中，鉑的回收率可達76％。
實施例2
本實施例提供一種廢舊燃料電池資源化的方法，其包括如下步驟：
a、將廢舊燃料電池通過機械拆解的方式進行拆分，所述機械拆解可以采用機械工具人工拆解，也可以采用自動化設備拆分廢舊燃料電池，然后采用常規切割設備將電池的正負雙極板和膜電極進行分離、并采用常規破碎分選設備將所述膜電極進行破碎處理；經過拆解分選，得到廢舊電池的不銹鋼邊框、塑料、石墨雙極板和具有鉑催化劑的膜電極碎片。
b、采用有機溶劑乙二醇清洗石墨雙極板、去除雙極板表面的有機雜質，將石墨極板回收以待后續應用。
c、將破碎后的所述膜電極熱解處理，出去膜電極碎渣中的有機質，然后將熱解后的膜電極殘渣用有機溶劑N、N二甲基乙酰胺清洗干凈。
所述步驟c具體為：
c1、將破碎后的膜電極在550℃下進行熱解，去除膜電極中的有機物；
c2、將熱解后的膜電極殘渣置于有機溶劑N、N二甲基乙酰胺中，在超聲震蕩輔助下清洗。
d、烘干經步驟c清洗后的膜電極殘渣，用鹽酸與雙氧水的混合液浸出膜電極殘渣中的鉑，固液分離后將含鉑溶液與氨水反應，得到氯鉑酸前驅體，完成對廢舊燃料電池中鉑資源的回收，其中，鹽酸與雙氧水混合溶液浸出鉑的過程中在攪拌的條件下進行，攪拌速度為2000rpm，混合溶液中，鹽酸的質量濃度為30％、雙氧水的質量濃度為40％，鹽酸與雙氧水的體積比為9:1，所述膜電極殘渣與鹽酸、雙氧水混合液的固液質量比為1:10，浸鉑過程中的反應溫度為80℃，反應時間為0.5h。所述氨水的濃度為40％，含鉑溶液與氨水的反應時間為0.5h。
采用本實施例所述的廢舊燃料電池資源化的方法，可從廢舊燃料電池中回收石墨雙極板，同時回收了膜電極中的鉑資源，本實施例中，鉑的回收率可達78％。
實施例3
本實施例提供一種廢舊燃料電池資源化的方法，其包括如下步驟：
a、將廢舊燃料電池通過機械拆解的方式進行拆分，所述機械拆解可以采用機械工具人工拆解，也可以采用自動化設備拆分廢舊燃料電池，然后采用常規切割設備將電池的正負雙極板和膜電極進行分離、并采用常規破碎分選設備將所述膜電極進行破碎處理；經過拆解分選，得到廢舊電池的不銹鋼邊框、塑料、石墨雙極板和具有鉑催化劑的膜電極碎片。
b、采用有機溶劑乙二醇清洗石墨雙極板、去除雙極板表面的有機雜質，將石墨極板回收以待后續應用。
c、將破碎后的所述膜電極熱解處理，出去膜電極碎渣中的有機質，然后將熱解后的膜電極殘渣用有機溶劑丙酮清洗干凈。
所述步驟c具體為：
c1、將破碎后的膜電極在400℃下進行熱解，去除膜電極中的有機物；
c2、將熱解后的膜電極殘渣置于有機溶劑丙酮中，在超聲震蕩輔助下清洗。
d、烘干經步驟c清洗后的膜電極殘渣，用鹽酸與雙氧水的混合液浸出膜電極殘渣中的鉑，固液分離后將含鉑溶液與氨水反應，得到氯鉑酸前驅體，完成對廢舊燃料電池中鉑資源的回收，其中，鹽酸與雙氧水混合溶液浸出鉑的過程中在攪拌的條件下進行，攪拌速度為1200rpm，混合溶液中，鹽酸的質量濃度為15％、雙氧水的質量濃度為25％，鹽酸與雙氧水的體積比為5:1，所述膜電極殘渣與鹽酸、雙氧水混合液的固液質量比為1:6，浸鉑過程中的反應溫度為60℃，反應時間為5h。所述氨水的濃度為30％，含鉑溶液與氨水的反應時間為5h。
采用本實施例所述的廢舊燃料電池資源化的方法，可從廢舊燃料電池中回收石墨雙極板，同時回收了膜電極中的鉑資源，本實施例中，鉑的回收率可達80％。
顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而并非對實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發明創造的保護范圍之中。