焙烧水浸法从废旧三元正极材料中选择性提锂

针对废旧三元正极材料回收过程中工艺流程长、酸碱消耗高、锂直收率低、回收成本较高等问题,提出了助剂焙烧常温水浸联合新工艺,选择性提取废旧三元正极粉料中的锂,实现锂与其他金属(镍、钴、锰)的高效分离。新工艺以试剂A(无机酸)、试剂B(无机酸盐)为助剂,通过低温煅烧转化与常温水浸技术,提高废旧三元正极材料中锂的直收率,研究了煅烧温度、助剂与正极材料质量比、浸出液固比等条件对金属浸出率的影响。结果表明,在煅烧温度600℃、助剂A添加量为正极材料质量的50%、助剂B添加量为正极材料质量的5%、煅烧时间2h、水浸液固比3mL/g的条件下,Li浸出率达95%以上,浸出液中Li+浓度21g/L以上,其他金属(Ni、Co、Mn)含量均小于1mg/L。     

用硫酸铵焙烧—硫酸浸出工艺从低品位锰矿石中回收锰试验研究

基于硫酸铵高温热解为硫酸氢铵和氨气,以及硫酸氢铵可将矿石中的锰转化为硫酸锰的特性,研究了采用硫酸铵焙烧—硫酸浸出工艺从低品位锰矿石中回收锰,考察了硫酸铵加入量、焙烧温度、焙烧时间、浸出剂硫酸浓度、浸出温度、浸出时间等条件对锰浸出率的影响。结果表明,在硫酸铵与锰物质的量比为15、温度380℃下对矿石焙烧150 min,然后用浓度为0.04 mol/L的硫酸在40℃下浸出50 min,锰浸出率达95.99%,浸出效果较好。     

从失效锂离子电池中浸出有价金属的试验研究

采用一种普适性方法从失效锂离子电池中浸出有价金属.含钴失效锂离子电池经焙烧预处理脱除有机物,与硫酸钠、浓硫酸混合均匀后进行硫酸化焙烧,其中的有价金属转化为硫酸盐,在质量浓度为5 g/L的稀硫酸溶液中完全浸出.试验结果表明:当硫酸化焙烧温度为500 ℃时,电池中的有价元素Li、Co、Cu、Al等可完全转化为硫酸盐;适当提高浓硫酸的配入量,焙烧温度可降低至400 ℃;焙烧过程中无浓硫酸存在时,硫酸钠不发生物相转化,仅对其他金属的转化过程起促进作用.     

用硫酸盐化焙烧法从含镍冰铜渣中回收镍

采用硫酸盐化焙烧法有效地回收了某含镍冰铜渣中的镍。以硫酸作为硫酸盐化剂进行了焙烧硫酸用量、焙烧温度、焙烧时间等试验。镍回收率９２．７６％，铜回收率６５．１２％，渣中镍含量降为１．３２％，入炉炼铜的渣量仅为原来的１／４。     

用硫酸盐化焙烧法从含镍冰铜渣中回收粮

采用硫酸盐化焙烧法有效地回收了某含镍冰铜渣中的镍。以硫酸作为硫酸盐化剂进行了焙烧硫酸用量、焙烧温度、焙烧时间等试验。镍回收率９２．７６％，铜回收率６５．１２％，渣中镍含量降为１．３２％，入炉炼铜的渣量仅为原来的１／４。     

锂云母硫酸盐法提取锂铷铯的研究

采用硫酸盐法综合回收锂云母中的锂、铷、铯。结果表明,以硫酸钾、硫酸钙、硫酸钡作为混合盐,锂云母与混合硫酸盐质量比为1∶0.45,在900℃焙烧1h后稀酸浸出,锂、铷、铯浸出率分别为92.2%、61.5%、63.8%。浸出液经净化除杂后,浓缩沉锂,可获得零级碳酸锂,沉锂母液可用于铷、铯回收。     

烟化炉烟灰硫酸化焙烧-低酸浸出试验研究

试验研究了硫酸化焙烧-低酸浸出工艺从烟化炉中浸出锌，考察了焙烧条件(酸料质量比、焙烧温度、焙烧时间)以及浸出条件(温度，时间)对锌浸出率的影响。结果表明，在焙烧温度600℃,焙烧时间1 h, 98%浓硫酸与烟化炉烟灰质量配比为60%的最佳焙烧条件，浸出时间15 min,浸出温度20℃,锌浸出率可达93.20%。     

粘土型钒矿硫酸化焙烧-水浸提钒工艺研究

研究了粘土型钒矿的硫酸化焙烧-水浸提钒工艺,详细考察了硫酸化焙烧过程中的浓硫酸用量、焙烧温度和时间,以及焙砂水浸过程中的温度、液固比和时间等因素的影响。结果表明,在浓硫酸用量35%、温度250℃、时间3h的硫酸化焙烧条件下,所得焙砂在温度60℃、液固比4∶1下水浸1.5h,V2O5的平均浸出率达到88.98%,浸出渣中的V2O5含量低于0.2%。     

氯化焙烧—水浸从锂云母精矿中提锂试验

采用氯化焙烧—水浸的方法从某Li₂O品位为3.23%的锂云母浮选精矿中回收锂,考察了焙烧过程中氯化剂用量、焙烧温度、焙烧时间,浸出过程中液固比、浸出温度、浸出时间对Li₂O浸出率的影响。结果表明:在CaCl₂用量为锂云母精矿质量的3/4,焙烧温度900℃,焙烧时间40min,焙烧渣在液固比3∶1,室温浸出40min的条件下,Li2O浸出率可达到95.36%,回收效果较好。     

某黏土型锂矿中锂浸出试验研究

贵州某锂绿泥石为典型黏土型锂矿，以该矿石为研究对象，对其进行焙烧—浸出试验研究。考察磨矿细度、焙烧温度、焙烧时间、浸出温度、浸出时间、振荡频率及浸出液固比对锂浸出率的影响。研究结果表明：在磨矿细度为-0.038 mm占89%,硫酸用量为0.8 kg/t、焙烧温度为400℃、焙烧时间为1 h,浸出温度为80℃、浸出时间为1 h、振荡频率为150 r/min、浸出液固比4∶1的条件下，锂浸出率为97.31%,浸出效果较好，对该锂绿泥石开发利用具有重要意义。     

废旧特斯拉电池LiNi0.815Co0.15Al0.035O2正极物料选择性焙烧转型提锂

在“碳达峰碳中和”战略目标下,新能源产业受到国家政策的大力扶持,我国锂电新能源产业迅猛发展,作为新能源汽车核心部件的锂离子电池的产量及报废量持续增加。废旧三元锂电池含大量的有价金属和危险废物,对其综合回收利用兼具经济和环境效益。传统火法工艺存在能耗高、锂损失率大、污染重等缺点,而常规湿法工艺亦存在流程长、净化工序复杂、锂综合回收率低、废水量大等问题。现阶段研究多以LiNi_0.5Co_0.2Mn_0.3O₂（NCM) 三元正极材料为研究对象,而针对新型含铝特斯拉电池物料的回收鲜有报道,因此以典型的特斯拉三元正极材料LiNi_0.815Co_0.15Al_0.035O₂（NCA) 为原料,以碳和氢气为还原剂,采用“还原焙烧转型-选择性提锂”工艺对废旧锂电池中的锂进行选择性提取回收,并从还原焙烧及浸出方式、能耗和环保等方面进行对比。结果表明:采用碳还原焙烧选择性提锂工艺,在碳含量为15.0%、温度为700 ℃、焙烧时间为90 min的条件下,Li、Ni、Co、Al的提取率分别为97.84%、0.45%、0.36%、0.75%;采用氢还原焙烧选择性提锂工艺处理NCA物料,转型温度较低,在相同焙烧时间下,在焙烧温度500 ℃、氢气流速300 mL/min的条件下,Li提取率为95.97%,Al的提取率为8.65%,Ni、Co提取率均小于0.5%,同时产物中无CO、CO₂等污染气体产生。因此,氢还原焙烧具有较大的工业应用潜力。      

稀土电解熔盐渣焙烧产物酸浸提取稀土、锂和氟

稀土电解熔盐渣经过氧化钙和硫酸铝协同焙烧活化得到焙烧渣,采用硫酸浸出高效提取焙烧渣中稀土、锂、氟,系统考察了不同酸浸条件对稀土、锂、氟浸出率的影响。针对较优酸浸条件下的浸出液,用硫酸钠沉淀析出稀土复盐沉淀,实现稀土分离。结果表明:较优酸浸条件为硫酸浓度4 mol/L、液固体积质量比10:1（单位:mL/g）、浸出温度90 ℃、浸出时间4 h,熔盐渣中镨、钕、钆、锂、氟的浸出率分别为95.83%、96.55%、93.06%、95.52%、94.85%。稀土复盐沉淀纯度高,稀土回收率达99.3%以上。该方法可以高效回收稀土熔盐电解渣中稀土、锂、氟有价元素,对提升稀土熔盐电解渣的全组分利用具有重要意义。      

硫化铜精矿的硫酸铵焙烧浸出

将硫化铜精矿与硫酸铵混合进行硫酸化焙烧,不仅有利于铜的浸出,而且硫酸铵分解出的氨用于提铜废酸液的中和处理,可以实现硫酸铵的循环利用。结果表明,在硫酸铵用量为1.5n(n为硫酸铵与黄铜矿的摩尔比)、420℃焙烧180min的条件下,铜硫酸盐化的效果最好,硫酸铵基本上完全分解,产生的氨97%左右可用稀硫酸液吸收。烧渣按液固比为4在80℃浸出90 min时,铜的浸出率可达89.96%。     

碳还原焙烧—水浸法处理废旧三元锂离子正极材料

采用碳还原焙烧—水浸法从废旧三元锂离子正极材料中优先选择性提Li，通过热力学分析，结合XRD、ICP等检测手段，研究了焙烧温度、焙烧时间、配碳量对Li浸出率的影响。结果表明，可以通过碳还原焙烧—水浸法优先提取三元锂离子正极材料中的Li，焙砂中Li以Li2CO3形式存在，在焙烧温度750 ℃、焙烧时间1 h，配碳量20%的条件下，Li浸出率达到97.85%，实现了优先选择性提Li。     

用硫酸铵和硫酸焙烧从转炉渣中回收铜钴镍

为了使铜、镍、钻硫酸盐化,然后用水浸出可溶性的硫酸盐,对含Cu 4.03％、Ni1.98％、Co0.48％的铜转炉渣进行了加硫酸铵常压焙烧,并对焙烧温度(200—600℃)、时间(15—120min)和硫酸铵用量(0.5—2.5倍理论计算量)等参数的影响作了研究。在常压下,加2.5倍理论计算量的硫酸铵得到铜、镍、钻的回收率分别为85％、81％和85％。用硫酸进行同样的研究。对硫酸用量(0.25—2倍理论计算量)、焙烧温度(100—300℃)和时间(15—120min)等试验变数的影响也作了研究。在最佳条件下,即焙烧温度150℃,焙烧时间60min,加入理论计算量的硫酸得到铜、镍、钻的回收率分别为95％、90％和99％,杂质铁有60—80％进入溶液中。用氨水及石灰作沉淀剂能有效地从浸出液中除去大部分铁。加硫酸两段焙烧(第一段温度为150℃,第二段温度为650℃)可使硫酸盐产物中铁的含量降到3％左右,而铜、镍、钻的回收率几乎不受影响。     

两段硫酸化焙烧-水浸从红土镍矿中回收镍钴

以澳大利亚某红土镍矿为原料,采用两段硫酸化焙烧—水浸工艺回收镍钴。重点探讨酸料比、低温焙烧段温度及时间、高温焙烧段温度及时间对镍钴浸出率的影响。结果表明,在酸料比为0.6,一段低温焙烧温度250℃,焙烧时间60min,二段高温焙烧温度650℃,焙烧时间3h的条件下进行硫酸化焙烧,焙烧产物经过水浸,Ni和Co浸出率分别达到93.38%和91.95%。     

石煤低温硫酸化焙烧提钒

石煤是一种低品位复杂钒矿。对V2O5含量为0.65%的石煤,采用低温硫酸化焙烧技术进行了提钒研究。该技术包括低温硫酸化焙烧,水浸出,铁粉还原回收铜和硒,萃取富集钒,富钒液氯酸钠氧化后沉红钒,红钒洗钠,煅烧得五氧化二钒产品7个连续的单元操作过程,其中低温硫酸化焙烧是整个技术的关键。在500 g规模马弗炉焙烧实验的基础上,进行了85 kg规模扩大化焙烧试验。试验结果表明,扩大化试验能够在更低的焙烧温度下获得更高钒浸出率,采用20%(质量分数)硫酸和石煤混合均匀后,在140℃低温硫酸化焙烧3 h,焙烧料水浸出,可以获得78.3%的钒浸出率。焙烧过程产生的烟气,无需经过任何处理,就可达到国家规定的排放标准。整个工艺过程钒的回收率为76.28%。该技术的特点是钒回收率高和环境友好,并且在钒的提取过程,可以综合回收铜、硒等有价金属,生产1 t五氧化二钒,可以产出含铜和硒的还原沉淀物0.21 t。     

含钾、铷、锂云母矿综合回收试验研究

以江西某含钾、铷、锂云母矿为原料,研究了氯化焙烧工艺综合回收有价多金属工艺,考察了添加剂种类、焙烧温度、焙烧时间、添加剂用量、磨矿粒度等因素对试验结果的影响。研究结果表明,最佳工艺为锂精矿磨矿至-0.047 mm 75%,添加用量35%,在850℃下焙烧2 h。锂、铷、钾浸出率分别达到85%、85%和95%。该工艺具有成本低、浸出率高的特点。     

硫酸法从锂磷铝石中提取锂工艺研究及优化

研究了硫酸法从锂磷铝石中提取锂的工艺。研究结果表明, 当矿物与硫酸质量比为1:0.4、焙烧温度为780~820℃、浸出液固质量比为1.6:1时, 锂提取率达96%以上; 将硫酸锂溶液用NaOH调节pH值为12, 可彻底去除溶液中的Al3+、Fe3+、PO₄3-杂质, 所得硫酸锂溶液用EDTA络合Ca2+后, 与Na₂CO₃溶液反应可获得电池级碳酸锂。针对混酸料呈稀糊状和物料中的氟元素难处理两大问题展开工艺优化工作。在混酸料中加入吸水性物质, 可改善物料的稀糊状态, 有利于后续工业化生产; 将锂磷铝石煅烧后再混酸焙烧, 可消除混酸料的稀糊状, 锂提取率达97%以上; 酸化时在280℃左右进行保温反应, 能驱氟、降低硫酸锂溶液中的氟离子含量, 氟可以回收; 尾渣中AlPO₄有较高的回收价值。      

从含锂矿石酸性浸出液中提取锂试验研究

研究了采用氢氧化铝吸附沉淀锂—焙烧—水浸工艺从含锂矿石酸性浸出液中提取锂。结果表明:在搅拌时间5 h、溶液pH=7、吸附温度40℃条件下用氢氧化铝吸附沉淀锂,锂沉淀率为98.7%;沉淀物在500℃下焙烧40 min,然后用水浸出,控制液固体积质量比1.5∶1、浸出温度45℃、浸出时间4 h,锂浸出率达99%,锂的回收效果较好。