臺灣博碩士論文加值系統

本研究係以高溫熱熔融法處理廢鎳鎘電池(操作溫度1450°C、持溫30分鐘)，藉由添加不同助熔劑之比例(石灰石:碎玻璃= 4:6)探討最佳助熔劑量/進料量(重量百分比)之成效、有價金屬之回收及金屬錠之分離效率，並以最佳配比進行氣相金屬採樣，瞭解其金屬元素之移動性。
研究結果顯示，熔融之產物為熔渣與金屬錠，整體性以試程1配比(電池:助熔劑= 9 : 1 )效果較佳分別為Fe(663,000 μg/g)、Ni(313,700 μg/g)、Co(27,900 μg/g)，金屬錠分離效率均可達至96%以上。金屬元素之移動率分為固相(熔渣與金屬錠)與氣相(細飛灰、粗飛灰及煙道氣)，大多數金屬均留在固相之中，少部分金屬流至氣相中分別為Cd(99%)、Hg(74%)、Pb(99%)與Zn(91%)。
熔融後之熔渣經毒性特性溶出試驗(TCLP)結果均低於法規規範之溶出標準，具有再利用潛力之資材，而有價金屬回收率各試程也可達90%以上，故高溫熱熔融法對於處理鎳鎘電池富有相當展望之潛力。

In this study, wasted Ni-Cd batteries were treated by high thermal melting method (vitrification, operating temperature 1450℃, hold 30 minutes). By using varied rate of additive melting agent(cullet:limestone =6:4) to investigate the efficiency of the optimal usage, recycle of metal and separation efficiency for ingot. Finally, under the best rate to conduct vaporized metal adopting to realize the mobility of metallic elements.
Results of this study show that melting products are slag and ingot, Procedure 1 (Battery :additive agent =9:1) got the best effect that were Fe(663,000 μg/g)、Ni(313,700 μg/g) and Co(27,900 μg/g) respectively.
The separation efficiency of ingot reached over 96%. Metal mobile rate divided into solid phase (slag and ingot) and vaporized phase (fine fly ash、cosrse ash、flue gas), large part of metal stay in solid phase and residue part of metal flow into vaporized phase that were Cd(99%)、Hg(74%)、Pb(99%) and Zn(91%).
After melting reaction, TCLP (Toxicity Characteristic Leaching Procedure) for slag is to show that testing result meet requirements of regulation standard, it means that material is reusable, metal recycle rate could reach over 90% under each process, therefore high thermal melting method (vitrification) own periscopic potential for Ni-Cd batteries treatment.

目錄
中文摘要 I
Abstract II
致謝 IV
目錄 V
表目錄 VII
圖目錄 VIII
第一章 前言 - 1 -
第二章 文獻回顧 - 4 -
2-1 鎳鎘電池簡介 - 4 -
2-2 鎳鎘電池組成材料 - 5 -
2-3 電池回收處理技術 - 11 -
2-4 高溫熔融法 - 12 -
第三章 研究設備與方法 - 15 -
3-1 研究流程 - 15 -
3-2 研究方法與步驟 - 18 -
3-2-1 鎳鎘電池來源及助熔劑種類 - 18 -
3-2-2 研究分析項目 - 20 -
3-2-3 高溫熱熔融操作條件試驗 - 29 -
3-2-4 排放管道中重金屬採樣 - 32 -
第四章 結果與討論 - 33 -
4-1 入料物質之特性分析 - 33 -
4-1-1 電池組成零件之特徵 - 33 -
4-1-2 鎳鎘電池各零件之金屬成分 - 41 -
4-1-3 鎳鎘電池之金屬成分 - 44 -
4-1-4 添加劑之金屬成分 - 47 -
4-2出料物質分析 - 49 -
4-2-1熔渣之成分分析 - 49 -
4-2-2金屬錠之成分分析 - 53 -
4-2-3重金屬之分離效率 - 56 -
4-3金屬宿命 - 59 -
4-3-1各出料物質之成分 - 59 -
4-4熔渣之特性分析 - 63 -
4-4-1熔渣之毒性特性溶出試驗 - 63 -
4.4.2熔渣之表面微結構分析 - 65 -
4-4-3熔渣、金屬錠之晶相分析 - 67 -
第五章 結論與建議 - 70 -
5-1結論 - 70 -
5-2建議 - 72 -
參考文獻 - 73 -

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