專利名稱：快速凈化鋅－二氧化錳干電池電解液方法
技術領域：
本發明屬于干電池電解液的電化學工程凈化方法。
干電池的生產工藝中較重要的生產工序是對電解液進行凈化處理，以除去電解液中的有害雜質。目前工業上普遍采用的傳統方法是在電解液中吊置鋅皮〔“電池”第一期，第4頁(1988)〕。這種方法的凈化周期長，大約需二周左右的時間，所以該工序所占廠房的面積及設備的利用率低，積壓較多的資金，近年來國內有人研究用鋅粉為原料，將其和欲凈化的電解液共同混合攪拌，這樣可以加速鋅與重金屬離子間的置換反應速度〔“電池”第二期，第16頁(1988)〕。但是，這種方法的缺點是置換后鋅粉與電解液的分離困難，或采用靜置傾瀉方法，或采用機械過濾方法使固、液分離。由于鋅粉的粒度小，以上兩種方法都不是很經濟有效的方法，如有微小懸浮鋅粉夾帶入電池，則可使電池中形成短路微電池，無謂地消耗MnO2，造成容量下降。
本發明的目的是提供一種快速凈化干電池電解液的電化學工程方法，加快凈化速度，提高經濟效益。
本發明采用鋅皮為原料，將鋅皮以卷狀形式填入塑料、陶瓷、玻璃，或玻璃鋼等材料制成的塔內，以達到單位體積內，填充較多鋅皮，從而增大鋅皮與電解液的接觸面積，該塔可視生產的需要可以是單級或多級。用陶瓷或塑料制成的離心泵將電解液強制循環流過塔系統，以除去電解液中的重金離有害雜質。
本發明根據電化學原理，鋅皮的平衡電位較銅、鐵、鎳、鈷等重金屬均負，所以在熱力學上完全可能發生如下反應，將這些雜質除去Zn-Z2+n+2eMn++ne-MO
但雜質在電解液中的含量均不會超過10PPm，甚至可能更低，所以擴散動力學的限制成為限制除去雜質的主要障礙。采用將電解液強制循環對流的方法，提高物質的傳遞速度，可使除去雜質的速度大為提高。使電解液的溫度為適當中溫，如40℃，則凈化速度可更快。電解液中的H+離子，及溶解的氧均能與鋅皮發生自發反應，這些副反應不僅無益地消耗鋅皮，而且使鋅皮的穩定電位發生變化，會使鋅皮與雜質的置換速度降低，甚至會使某些雜質不能被除去。本發明是采用控制恰當的強制循環對流電解液流量及PH值等操作條件來防止這種不利的現象為前提的。
本發明的快速凈化Zn-MnO2干電池電解液的電化學方法，凈化處理電解液的速度快，本方法的設備及廠房占地面積省，不包括電解液貯罐為處理1M3該電解液占地面積僅1-2M2;投資少，不包括電解液貯罐約為0.8-1千元/M3;有較高的經濟效益。
例1用3.4cm直徑的玻璃管，內填充0.5Kg卷狀鋅皮，高1M，用手工將電解液流入管內，多次重復。約每小時可處理達到合格的電解液為2升。合格的標準為用電解液煮鋅皮2小時，鋅皮不發黑即為合格。
例2用5個直徑為150cm，高1M的塔，每個塔內填充23Kg卷狀鋅皮，采用塑料循環泵將電解液在塔內循環，當電解液中含銅量為1PPm時可達1M3/小時合格的電解液處理量，5個塔為串接形式。
權利要求
1.一種鋅-二氧化錳干電池電解液的電化學工程凈化方法，其特征在于采用鋅皮作為凈化原料，以卷狀方式填充在塔內，用離心泵以一定流速強制電解液在塔處理系統內循環，除去有害于干電池貯存壽命的重金屬雜質。
2.根據權利要求1所述的鋅-二氧化錳干電池電解液的電化學工程凈化方法，其特征在于塔是用陶瓷、玻璃、玻璃鋼或塑料制成，視生產需要塔系統可為單級或多級。
3.根據權利要求1所述的鋅-二氧化錳干電池電解液的電化學工程凈化方法，其特征在于所用離心泵為陶瓷或塑料制成。
全文摘要
一種鋅－二氧化錳干電池電解液的電化學工程凈化方法。該系統采用鋅皮為凈化原料，用陶瓷或塑料制離心泵將電解液以一定流速強制循環于單級或多級陶瓷，玻璃，玻璃鋼或塑料制的塔處理系統。塔內填有卷狀鋅皮，電解液中的重金屬雜質在循環中被除去。本發明具有凈化速度快，設備、廠房占地面積小，利用率高，成本低，經濟效益顯著。
文檔編號H01M6/06GK1039931SQ88104640
公開日1990年2月21日 申請日期1988年7月26日 優先權日1988年7月26日
發明者谷林瑛, 王嘉, 畢文澄, 谷雅麗 申請人:天津大學