钛渣硫酸铵焙烧法提钛渣提硅试验研究

采用硫酸铵焙烧法从钛渣中提钛后得到大量的滤渣,主要含有二氧化硅和氧化钙。将滤渣和氢氧化钠溶液混合均匀加热搅拌,抽滤后得到硅酸钠溶液,最佳工艺条件:NaOH与滤渣质量比3.5︰1、反应温度210℃、液固比5:1、反应时间80 min;将硅酸钠溶液加入氧化钙加热搅拌,在110℃时反应60 min过滤分离,得到硅酸钙沉淀,同时得到氢氧化钠溶液。     

磷酸盐沉淀法从低浓度含锂溶液中回收锂的研究

采用磷酸盐沉淀法从低锂高盐溶液中沉淀锂, 研究了pH值、温度、磷酸三钠用量以及盐效应对锂沉淀率的影响。结果表明: 对于低锂高钠溶液, 在反应温度90 ℃、磷酸三钠加入量为1.2倍理论用量、反应前液pH值为8时, 锂沉淀率达95.15%; 而对于低锂高铵溶液, 在反应温度90 ℃、磷酸三钠加入量为1.2倍理论用量、反应前液pH值为11时, 锂沉淀率达96.42%。试验还发现: 在30 ℃下, 盐效应对锂沉淀率影响较大, 锂离子沉淀率随硫酸钠浓度升高而降低。该研究可为回收低浓度含锂溶液中锂提供理论指导。     

中低品位氧化锌矿综合利用试验研究

采用硫酸法处理中低品位氧化锌矿,将氧化锌矿和水按一定配比加入硫酸中浸出,反应结束后过滤分离得到滤液和滤渣。滤液净化除杂后,以碳酸铵为沉淀剂制备碱式碳酸锌和硫酸铵,碱式碳酸锌干燥煅烧得到氧化锌,硫酸铵溶液蒸浓结晶得到硫酸铵产品。提锌渣提取铅、锶后碱熔融焙烧提硅,焙烧物料水溶分离得到硅酸钠溶液和尾渣,尾渣回收铁。碳分硅酸钠溶液得到沉淀二氧化硅,干燥即得白炭黑,苛化碳酸钠溶液制备沉淀碳酸钙和氢氧化钠溶液,氢氧化钠溶液蒸浓结晶返回提硅工序。整个工艺流程中低品位氧化锌矿的有价成分锌、铁、铅、锶、硅均得到提取利用,并得到碳酸钙产品,实现了中低品位氧化锌矿的综合利用。     

废旧磷酸铁锂正极片中铁、锂的浸出

废旧磷酸铁锂正极片主要成分是LiFePO4，针对废旧磷酸铁锂正极片中有价金属的回收，以粉碎后的废旧磷酸铁锂正极片作为研究对象，研究硫酸作用下的浸出行为。考察了初始硫酸浓度、液固比、反应时间、反应温度对浸出效果的影响。实验结果表明，在最佳反应条件，Li、Fe的浸出率能达到98%，有价金属Li进入浸出液中，实现了废旧磷酸铁锂正极片中有价金属的回收。     

碱焙烧法综合利用低品位氧化锌矿

采用碱焙烧法综合利用低品位氧化锌矿。将氧化锌矿与氢氧化钠混匀后焙烧。熟料水溶后过滤分离得到溶出液和滤渣,滤渣回收铁。碳分碱性溶出液制备ZnO、SiO_2产品。碳分溶液制备碳酸钠晶体或苛化碳酸钠溶液,得到轻质碳酸钙产品和氢氧化钠溶液,结晶后返回碱焙烧工序。整个工艺过程实现了低品位氧化锌矿中有价组元的综合提取利用,又实现化工原料的循环利用。碳分产品是ZnO、SiO_2和PbO_2的混合物,有待进一步探索分离手段。     

废旧三元锂电池回收中间产物铝渣的资源化研究

采用氢氧化钠碱浸-碳分工艺处理废旧电池回收中间产物——铝渣, 实现了废渣中的镍钴锰与铝分离并分步回收。结果表明, 在反应温度200 ℃、氢氧化钠浓度6 mol/L、苛性比为5、碱浸5 h条件下, 碱浸液中铝浸出率可达97.70%, 镍钴锰浸出率小于0.23%; 碱浸渣经浸出-除杂-萃取后, 得到Ni、Co、Mn含量均大于100 g/L, Fe、Al含量均小于0.001 g/L的纯净硫酸镍、硫酸钴、硫酸锰溶液, 从而实现废旧三元锂电池中铝与镍钴锰的资源化高效回收利用。     

混盐型高锂卤水萃取分离锂

以阿根廷某高锂混盐型盐湖卤水萃硼后得到的萃余液为研究对象,采用磷酸三丁酯(TBP)- FeCl3体系萃取分离锂,考察了铁锂比、TBP浓度、稀释剂种类、萃取相比O/A、有机添加剂种类及浓度等因素的影响,优化了萃取工艺参数,分析了锂在萃取两相体系中的分配行为以及锂与镁、钠和钾的分离情况。在有机相组成为65% TBP - 5%MIBK - 30% 260#溶剂油、铁锂比1.5:1、相比O/A=2:1、萃取混合时间5 min、室温的条件下,锂的单级萃取率大于79%,镁、钠、钾的萃取率分别仅有5.24%、8.57%和0.88%,Li与Mg、Na、K的分离系数分别达到62、37和388,TBP显示出对锂的良好选择性,且MIBK的加入改善了分相和锂萃取性能。夹带与共萃进入有机相中的镁、钠和钾可用氯化锂的稀盐酸溶液洗涤去除。负载锂的有机相可用7 mol/L盐酸进行反萃,得到富锂溶液。     

用钛白副产硫酸亚铁合成磷酸铁前驱体北大核心

钛白副产硫酸亚铁的提纯及再利用对于提高该含铁产品的附加值以及资源的综合利用都具有重要意义。对钛白副产硫酸亚铁中锰的脱除及铁的再利用进行研究。理论分析了双氧水氧化Fe^(2+)为Fe^(3+)及高锰酸钾氧化Mn^(2+)为MnO_(2)的可行性,通过试验考察了氧化剂用量、体系pH值、反应时间对锰脱除的影响。结果表明:在KMnO_(4)用量为理论值的1.0倍、pH=1.20、氧化时间30 min的条件下,锰的脱除率可达到99.9%,净化后溶液中锰含量降低至0.28 mg/L。以净化所得硫酸铁溶液作铁源,用液相沉淀法合成磷酸铁,可获得纳米级高纯度的无定型态二水磷酸铁前驱体,且该前驱体经煅烧可转变为α-石英型正磷酸铁。     

黄磷副产磷铁渣制备电池级磷酸铁

本文通过三个阶段得到了电池级磷酸铁,第一阶段用强氧化性酸溶解磷铁渣,得到含有铁元素和磷元素的磷铁溶液,然后第二阶段通过氨水调节磷铁溶液的pH值,使溶液析出水合磷酸铁,最后第三阶段通过煅烧,得到了最终产物无水磷酸铁;通过控制第一阶段磷铁渣溶解的硝酸浓度、液固比、溶解时间、溶解温度;第二阶段浸取液中的磷酸剂量、pH值、温度、时间;第三阶段的煅烧温度,最后得到了合格的电池级磷酸铁。利用XRD、SEM、粒度分布和铁磷摩尔比等一系列的分析检测对煅烧产物进行评价。工艺研究表明,第一阶段的最佳工艺条件为：固液比1:12、硝酸浓度7.6 mol/L、溶解时间5 h,溶解温度90℃,此条件下磷铁渣的溶解率为96.39%;第二阶段的最佳工艺条件为：溶液中铁元素和磷元素物质的量比为1:1,反应温度80℃,pH=1.0,时间4 h,所制备的FePO4铁磷摩尔比为0.97;最佳煅烧温度为500℃,制备出了合格的磷酸铁。     

浮选药剂

<正> (一)合成工艺的改进丁黄腈酯(OSN—43)类捕收剂,原来是采用黄药水溶液与丙烯腈反应,盐酸中和的方法(称二步法)合成的。我组曾采用上述方法合成的产品先后在胡家峪、凤凰山等选矿厂完成了优先浮铜工业试验,并于1977年在凤凰山矿正式使用。由于上述合成工艺产生了与产品等体积的废水,污染了环境,而且操作不便,黄药粉尘飞扬影响操作人员健康。为此,我组进行了一步法合成丁黄腈酯研究工作,并于1978年完成了工业试验。采用丁醇、二硫化碳、丙烯腈和粉状氢氧化钠(占反应物重量0.5～1.0%)反应(一步法)生成丁黄腈     

钛酸锂废料回收制备电池级碳酸锂的工艺研究

采用硫酸体系对钛酸锂废料选择性提锂、浸出液除杂沉Li₂CO₃、浸出渣通过固相烧结法制备TiO₂。研究了硫酸浓度、液固比、反应时间等对锂浸出率的影响,锂离子浓度、碳酸钠添加量、反应温度等对Li₂CO₃产品质量的影响。结果表明,最佳酸浸工艺为: 硫酸浓度1.5 mol/L、液固比3∶1、95 ℃下反应2 h,此时锂浸出率为96.80%; 最佳沉锂工艺为: 在净化液Li+浓度27 g/L、碳酸钠添加量为理论值的1.10倍、沉锂温度95 ℃、反应时间40 min,此条件下得到的碳酸锂产品主含量大于99.65%,达到行业电池级碳酸锂要求。本工艺锂浸出率高,无废液产生,工艺流程短,操作简单,成本较低,可为钛酸锂废料的综合回收提供借鉴。     

硫酸-双氧水浸出废弃磷酸铁锂中锂的实验研究

采用硫酸-双氧水浸出废旧磷酸铁锂动力电池正极材料中的金属锂,研究了浸出体系pH值、双氧水用量、液固比、温度和时间对锂浸出效果的影响。结果表明,在浸出体系pH值1.62、反应温度60 ℃、液固比10 mL/g、搅拌转速300 r/min条件下,缓慢加入体积分数为6%的双氧水,搅拌浸出120 min,锂浸出率可达97.80%,浸出效果稳定。     

模拟菱锰矿硫酸浸出液中铁离子的去除

为了考察菱锰矿硫酸浸出液采用Na₃PO₄除铁的可行性,以及除铁所生成的FePO4滤渣用NaOH处理以回收PO₄^3-的效果,对Mn²⁺、Fe²⁺浓度分别为18.04、5.20 g/L的模拟菱锰矿硫酸浸出液进行了Na₃PO₄除铁、PO^3-₄回收工艺条件试验。结果表明：在H₂O₂用量为理论量、溶液pH=1.8、Na₃PO₄用量为1.7倍理论量、搅拌时间为15 min情况下,Fe²⁺去除率达99.85%、Mn2+损失率仅为2.23%;FePO4滤渣用0.75倍理论量的NaOH处理,反应3 h时的PO^3-₄回收率达98.24%。因此,菱锰矿硫酸浸出液采用Na₃PO₄除铁不仅可行,而且因PO3-4可回收再利用,除铁工艺成本较低。     

磷酸铁锂电池用于煤矿蓄电池机车的可行性分析

煤矿井下铅酸蓄电池电机车存在主要问题有:使用寿命短、维护量大、充电时释放氢气,在隔爆、安全性、充电快速性、性价比等方面分析了磷酸铁锂电池用于煤矿井下电机车的可行性,研究了电池管理系统的技术要求及设计方案,提出了一种性价比较高均衡充电策略:即先用大功率充电机对电池组统一大电流快速充电,再用均衡充电模块对各单节磷酸铁锂电池小电流补充充电;针对传统煤矿充电机采用可控硅整流存在效率低、散热不好、体积庞大、成本高、无法智能充电等缺点,大功率充电机采用1种基于三电平直流高频变换器拓扑结构。     

三相碳改性磷酸铁锂复合材料的制备及其电化学性能研究

以磷酸铁、碳酸锂为原材料,葡萄糖、碳纳米管和石墨烯为导电剂,通过砂磨工艺及碳热还原法制备了高性能磷酸铁锂、无定型碳、石墨烯、碳纳米管复合正极材料LFP/C/G/CNTs。材料表征结果表明,碳纳米管、石墨烯和无定形碳与磷酸铁锂复合在一起,成功构建了高速电子传输网络; 电化学性能测试表明,LFP/C/G/CNTs具有良好的循环性能和倍率性能。在0.1C电流密度下,LFP/C/G/CNTs放电比容量为161.5 mAh/g; 在5C电流密度下,LFP/C/G/CNTs复合材料放电比容量仍达126.5 mAh/g; 在2C电流密度下,循环200次后,LFP/C/G/CNTs放电比容量152.1 mAh/g,容量保持率为99.6%。     

离子型稀土矿无铵化浸取剂实验研究

为从源头控制离子型稀土矿原地浸矿工艺采用传统药剂造成的氨氮污染, 通过柱浸流程实验, 对比了氯化铁/铝、硫酸镁等无铵浸取剂的稀土浸出性能, 以及氢氧化钠、碳酸(氢)钠的除杂沉淀性能。结果表明, 氯化铁和氯化铝是较为理想的无铵浸取剂, 氢氧化钠和碳酸(氢)钠可分别作为无铵除杂剂和沉淀剂。与传统药剂相比, 无铵药剂用于原地浸矿具有浸取能力强、单耗用量少、浸取成本低、环境容量大等优势。     

高温固相法再生废旧磷酸铁锂电池正极材料

通过强碱溶液浸泡过程分离废旧磷酸铁锂(LiFePO₄)电池中的正极材料与铝箔集流体,经过热处理、砂磨混合和高温焙烧实现了LiFePO₄的再生利用。采用XRD、SEM对再生样品的物相和形貌进行表征,结果表明,再生LiFePO₄材料颗粒分布在纳米尺度下,粒径分布均匀,无团聚现象。电化学性能测试结果表明,在0.1C和5C电流密度下,再生LiFePO₄放电比容量分别为165.2 和101.5 mAh/g; 在1C倍率下循环100次后,材料容量为150.1 mAh/g,保持率为97.85%,表现出较好的倍率和循环性能。该再生工艺简单、合成的材料电化学性能良好,为加快废旧磷酸铁锂电池回收和再生提供了新的借鉴。     

废旧磷酸铁锂正极材料回收再生研究进展

磷酸铁锂是动力型锂离子电池的理想正极材料，在新能源汽车领域得到广泛应用，磷酸铁锂动力电池将是国内未来几年废旧电池回收的重点。目前已报导的废旧磷酸铁锂正极材料回收再生技术多处于研发阶段，以中国学者的研究成果居多。本文介绍了国内外LiFePO4正极材料的多种回收再生方法，包括高温直接再生和高温修复再生技术、湿法回收以及再生技术、生物回收技术等，并总结了各自的优缺点，指出废旧磷酸铁锂正极材料回收再生未来仍将以湿法回收为主，需在介质循环、高效除杂等方面继续改进，实现正极材料的低成本、绿色、高效回收，加快技术的产业化进程。