红土镍矿黄铵铁矾法除铁及杂质铁的高值化利用

以红土镍矿为原料,采用硫酸铵焙烧—水浸—黄铵铁矾法除铁,然后再以黄铵铁矾水解所得Fe2O3为原料,加入一定比例的Li2CO3、NH4H2PO4和蔗糖进行还原焙烧制备锂离子电池正极材料LiFePO4/C。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和化学分析等手段对实验样品进行了分析和表征。研究了工艺参数对除铁率和黄铵铁钒形貌以及黄铵铁钒形貌对磷酸铁锂电化学性能的影响。结果表明,最佳造矾条件为:反应时间4h、反应温度95℃、终点pH值2.5、搅拌速度400r/min,在此条件下浸出液除铁率超过98.35%;煅烧温度750℃、煅烧时间10h时制备的片状磷酸铁锂具有较好的电化学性能,在0.1C倍率下的首次放电比容量为164.12mA·h/g,0.1C、0.5C、1C、2C、5C倍率下循环10周的容量保持率较高。研究结果可为红土镍矿资源的高效、综合利用提供新技术及理论支持。     

锂离子电池正极材料LiFePO_4制备技术研究进展

磷酸铁锂材料具有良好的循环性、热稳定性、环保性,在锂离子电池正极材料中已得到广泛研究。由于该材料电导率低、锂离子扩散速率慢等缺点影响其在电池领域的发展。介绍了锂离子电池正极材料磷酸铁锂的基本结构、制备方法以及针对其材料的不足而进行的材料改性方法,同时对目前磷酸铁锂材料存在的问题及前景进行了综述,分析了改善磷酸铁锂材料性能的途径,并展望了磷酸铁锂正极材料未来的发展趋势。     

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。     

锂离子电池正极材料LiFePO4的研究进展

磷酸铁锂材料有着良好的循环性能、热稳定性、环保性等特点,不断在锂离子电池中流行。但是由于电导率低、锂离子扩散速率慢等缺点影响着电池行业的发展。因此本论文通过介绍了LiFePO4的基本结构、制备及改性方法包括固相合成法、水热法、表面包覆及掺杂等,对目前LiFePO4存在的问题及前景进行了综述,分析改善磷酸铁锂性能的方法,并预测未来的发展趋势。     

二次加碳中有机碳源对LiFePO4/C性能的影响

采用高温固相合成法制备了碳包覆磷酸铁锂正极材料,使用不同有机碳源对LiFePO4进行碳包覆。通过热分析(TG-DSC)、X-射线衍射光谱法(XRD)、热场发射透射电子显微镜(HRTEM)、显微激光拉曼光谱等分析方法对其相组成、化学结构和碳结构等进行分析,并对LiFePO4/C为正极材料的电池进行了测试。结果表明:酚醛树脂、蔗糖、聚乙二醇和柠檬酸为有机碳源所制备的LiFePO4材料,都为纯相的LiFePO4;碳包覆LiFePO4材料,具有较完整的碳包覆层,且都有石墨结构的有序碳生成,能改善材料的电导率;酚醛树脂为有机碳源得到的LiFePO4/C材料性能最好,在0.1C倍率下充放电,首次放电比容量达到148.6 mAh/g,1C倍率下充放电的比容量达到125.1 mAh/g。     

LiFePO4的共沉淀法制备与性能

以LiOH·H2O,H3PO4,(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O为原料,采用低温共沉淀结合后续热处理法制备了橄榄石型的锂离子电池正极材料LiFePO4.X射线衍射结果表明,所得产物为纯相橄榄石型LiFePO4.研究了锂用量、料液浓度、反应温度、反应时间、热处理温度、热处理时间等因素对所得产物电化学性能的影响,得到的优化实验条件为锂用量为理论量的2.9倍,料液浓度为0.1 mol/L,反应温度为60 ℃,反应时间为60 min,热处理温度为700 ℃,热处理时间为10 h.     

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。     

红土镍矿制备黄钠铁矾的研究

为确定红土镍矿酸化焙烧溶出液中硫酸镍溶液除铁的工艺条件,以低品位红土镍矿硫酸铵焙烧熟料溶出液为研究对象,Na2CO3为造矾试剂制备了黄钠铁矾。造矾最佳试验条件为:反应温度95℃、反应时间4 h、终点p H值为2.5,除铁率在99.5%以上,并采用XRD、SEM和化学分析手段对黄钠铁矾进行了物化表征,显示在此条件下所得到的黄钠铁矾具有分散性良好、外形规则的,包含多个光滑颗粒的花球状的结构。     

红土镍矿选择性溶出制备黄铵铁矾花球状晶体

以红土镍矿硫酸焙烧熟料溶出液为原料,(NH_4)_2CO_3为碱式调节剂,采用湿法制备黄铵铁矾。研究和分析了反应温度、反应时间和pH值对溶出液中黄铵铁矾生成率的影响,并利用X射线衍射(XRD)、扫描电子电微镜(SEM)和化学成分分析等手段对制备产物进行了表征。研究发现,在反应温度95℃、反应时间4 h、终点pH值是2.5的条件下,黄铵铁矾生成率大于98%,实现了铁的有效分离,得到花球状黄铵铁矾粉体。     

烧结温度对LiFePO_4/C正极材料充放电性能的影响

采用湿法工艺成功合成了微细的LiFePO4/C锂离子电池正极材料,通过XRD、SEM等表征手段对材料进行分析,讨论了不同烧结温度对LiFePO4/C材料倍率放电的影响.在750 ℃下正极材料在0.2C倍率下的容量达到166 mAh/g,接近理论容量.     

黏土型锂矿氯化焙烧—酸浸提锂

全球“碳中和”背景下,清洁能源的需求高涨,锂已成为战略资源。黏土型锂矿储量大且未大规模开发利用,未来将成为锂产品供应的重要来源。以氧化锂0.53%的黏土型锂矿为试样,进行了氯化焙烧—酸浸试验。结果表明,氯化钙用量18%、焦炭用量5%、焙烧温度800℃、焙烧60 min、10%硫酸浓度作浸出剂、液固比3:1、浸出时间120 min条件下,获得了锂浸出率92.16%的技术指标。通过氯化焙烧,黏土型锂矿中的铝硅酸盐矿物转化为氯硅铝钙石,利于锂的浸出;焙烧温度高于800℃时,氯硅铝钙石逐渐分解,硅灰石与硅酸铝钙生成,阻碍了锂的浸出。     

盐湖提锂技术发展对全球锂矿业的影响：由世界锂矿业变革引发的思考

1锂--21世纪的能源新贵 锂是最轻的金属,具有极强的电化学活性,其金属和化合物被广泛应用于玻璃、陶瓷、炼铝、有机化工、航空航天、核聚变等行业及领域.作为热核聚变(氢弹)的爆炸物,飞机、火箭和导弹的高能推进燃料及核反应堆的屏蔽材料,在冷战时期,锂被作为战略物资严加控制.     

全球锂矿资源分布与潜力分析

锂矿资源作为未来的战略资源,全球储量丰富,目前超过60%的锂矿资源尚未得到勘探开发,潜在资源量巨大。全球锂矿资源集中分布在南美洲的"锂三角"地区以及中国和澳大利亚。根据锂矿资源的赋存状态,本文将锂矿床划分为盐湖卤水型锂矿床、伟晶岩型锂矿床和沉积型锂矿床三种类型,并分析了三种类型锂矿床的成矿规律。本文结合各主要资源国家的勘探开发现状,在全球范围内(除中国)圈定了9个成矿潜力区,并从资源品位、资源总量、成矿地质背景以及勘探开发条件等多方面综合分析了各潜力区的总体状况。同时,本文综合考虑潜力区的潜在资源量、供出口情况以及投资环境等因素,提出了"重点瞄准拉丁美洲、重视亚欧地区、适时介入发达国家、关注非洲"的全球锂矿勘查开发战略。     

国外某锂多金属矿选矿试验

为综合评价国外某锂多金属矿选矿可利用性,开展了选矿全流程试验,确定了锂的回收利用指标,并综合考察了铌钽、铷等有价元素的走向与分布。对原矿品位Li_2O 1.55%、Nb_2O_5 0.0049%、Ta_2O_5 0.020%、Rb_2O0.38%的锂多金属矿,在磨矿细度-0.074 mm 70.3%的条件下,采用高效锂辉石捕收剂EMBH,经"一粗三精二扫"的浮选闭路试验及浮选精矿强磁选试验,获得了Li_2O品位5.93%,Li_2O回收率为68.06%的较好锂精矿指标。含铁铌钽矿物中,铌、钽回收率分别为Nb_2O_5 42.63%、Ta_2O_5 36.55%,铷主要富集在尾矿中,尾矿中Rb_2O分布率为85.70%,为该矿及同类型矿后续进一步综合回收利用提供了有益参考。     

含纳米镍粉锂基润滑脂的制备工艺

为提高传统锂基润滑脂的摩擦学性能,通过四球试验机研究镍粉的加入方式、粒径、添加量对锂基润滑脂摩擦学性能的影响,采用SEM和EDS等对磨斑形貌和成分进行分析表征,对其抗磨减摩机理进行初步探索。结果表明,在润滑脂中直接加入镍粉的摩擦学性能更好,粒径为20 nm的镍粉对润滑脂摩擦学性能改善最为明显,随着镍粉添加量的增加,润滑脂的摩擦因数和磨斑直径均先减小后增加,且添加量为2.5%时润滑脂的摩擦学性能最好,摩擦因数和磨斑直径分别较基础锂基润滑脂减小了38.03%和41.77%。镍粉加入到锂基润滑脂中能起到填平犁沟,修复磨痕表面的作用。     

锂电池材料的合成研究

采用XRD（X射线衍射仪）、显微镜、XPS（X射线能谱）、EPMA（电子探针）、化学分析、粒度分析、电化学测试等方法研究了锂离子电池正极材料LiCoO2的固相反应合成条件，以及合成条件对材料微结构和电化学性能的影响。     

黏土型锂矿硫酸铵焙烧—酸浸提锂

随着新能源的迅速发展,对锂的需求量日益增加。黏土型锂矿由于储量大、开发晚,未来将成为我国锂的主要来源之一。以贵州某黏土型锂矿为原料,采用硫酸铵焙烧—酸浸方法进行提锂研究。结果表明,在硫酸铵用量50%、焙烧温度400℃、焙烧时间120 min、4%硫酸作浸出剂、液固比4:1、浸出时间120 min的条件下,锂的浸出率达到90.90%。通过焙烧硫酸铵与锂绿泥石中的Al_³⁺发生反应生成硫酸铝铵,破坏了锂绿泥石的晶格结构进而将锂释放出来,生成可溶性的硫酸锂,利于后续浸出。研究结果可为黏土型锂矿的开发利用提供了一种新方法。     

磷酸铁锂的结构及其改性研究进展

介绍了磷酸铁锂的结构和电化学性能．重点阐述了具有橄榄石结构的磷酸铁锂正极材料改性的研究进展．     

锂电解槽的热场分析

为了提高金属锂电解槽的电解效率,以600 A锂电解槽为研究对象,利用多物理场仿真软件对金属锂电解槽在不同电压和不同外辅热温度下进行三维热场模拟,并结合实验进行分析。结果表明,在同一水平面上,电解槽温度较高的区域在阴阳极之间,阳极表面温度要高于阴极表面,越靠近阳极其熔盐电解质温度越高,电解槽四周温度相对较低;当直流电压为5.5 V、外辅热温度为370℃时,热场分布合理,电解效率相对较高。研究结果可为该型电解槽结构优化提供参考。