电化学还原辅助废旧锂离子电池正极材料高效浸出

为了提高废旧锂离子电池正极材料中有价金属的浸出效率,采用电化学还原法实现对正极材料中有价金属的高效浸出。采用单因素试验探索硫酸浓度、浸出时间、温度和电流密度等因素对锂、镍、钴和锰浸出率的影响,借助扫描电镜、X射线衍射仪对电化学浸出前后正极片的表面形貌、元素分布及物相组成进行综合分析。结果表明：在外加电场的作用下实现了有价金属的还原,正极材料浸出后,主要剩余具有多孔结构的黏结剂PVDF;在硫酸浓度0.8 mol/L、浸出时间60 min、温度50 ℃、电流密度30 mA/cm2的条件下,锂、镍、钴和锰的浸出率可分别达到97.2%、95.68%、95.09%、94.61%。     

非对称电容型动力电池正负极材料中回收金属

采取分段浸出对废弃非对称电容型动力电池进行循环回收再生处理,研究了分段浸出温度、分段反应时间、硫酸浓度、氧化剂用量和添加顺序等对浸出率的影响,并提出废旧电池循环利用流程:废旧电池材料—硫酸浸出—沉淀稀土—除钙、镁等杂质—调节浓度—沉淀制三元正极材料前驱体—制备三元正极材料—组装电池。在最佳浸出条件下,Ni、Co浸出率达到95%以上,稀土金属浸出率分别达99%。     

废旧镍氢电池正极浸出试验研究

根据废镍氢电池正极组分构成特点,采用氧化一硫酸浸出法回收废旧镍氢二次电池正极残料中的镍和钻.实验确定了较为优化的浸出条件,钴的浸出率为99.2%,镍的浸出率为99.3%.     

低温焦硫酸钾焙烧选择性回收退役三元锂电池中的锂

通过低温焦硫酸钾焙烧与盐溶液浸出复合,实现了退役三元锂电池正极材料中锂的选择性回收。系统研究了焙烧温度、焦硫酸钾与正极材料质量比、焙烧时间对锂、钴、镍、锰回收效果的影响和作用机制。结果表明,在焙烧温度350 ℃、正极材料与焦硫酸钾质量比1︰2、焙烧时间60 min的条件下,再经草酸钾水溶液浸出后,锂的回收率达到97.21%,镍的浸出率为2.61%,钴的浸出率为3.1%,锰的浸出率为10.8%。同时,采用XRD、SEM和EDS表征焙烧前后材料的晶体结构、表面形貌以及元素组成变化,阐明了焦硫酸钾焙烧过程中锂、钴、镍、锰的相转化机制。与传统湿法、火法和生物冶金法相比,该回收技术低能耗、应用前景广阔。     

失效锂离子电池焙烧产物物相和浸出分析

采用X射线衍射仪分析了失效锂离子电池焙烧产物的物相组成,并由扫描电子显微镜(SEM)及能谱仪采用而扫描的方法,分析了焙烧产物中不同颗粒的形貌和元素成分.失效锂离子电池焙烧后,其中的LiCoO2 可转变为Co,CoO,Co3O4等,含Co,Cu和Al元素的物质之间未发生明显的化学反应.在含亚硫酸钠的硫酸浸出液中,焙烧产物中锂可被全部浸出,钴的浸出率达到75%,而铜的浸出率小于23%.为了提高铜、钴元素的浸出率,在用哑硫酸钠与硫酸浸出钴之前,应先将铜脱除.     

用酸浸—生物浸出工艺从废锂离子电池电极材料中回收金属钴铜镍

研究了采用长期筛选驯化得到的一株金属耐受能力较强的氧化亚铁硫杆菌(T.f.)ESY06,以酸浸—生物浸出工艺从废锂离子电池电极材料中回收铜、钴、镍,考察了Fe2+质量浓度对ESY06生长的影响。结果表明:ESY06同时对铜、钴、镍的耐受能力分别为1.22、2.21、0.29g/L;Fe2+质量浓度为20g/L时,ESY06生长状况最好;采用酸浸—生物浸出工艺处理废锂离子电池正极材料,钴、镍浸出率分别为99.93%、99.46%,负极材料中的铜浸出率为99.78%,混合电极材料中的铜、钴、镍浸出率分别为99.88%、99.39%、99.55%。酸浸—生物浸出工艺对铜、钴、镍金属回收效果较好,对于从电池电极材料中回收有价金属有一定优势。     

柠檬酸还原性体系浸出废旧锂电池中有价金属

随着电动汽车和便携式电子产品用量的不断增长以及对可持续资源管理需求的提升，废旧锂离子电池的回收变得越来越重要。以废旧三元锂电池中的混合电极活性材料为研究对象，考察了硫酸-柠檬酸体系下不同反应参数对有价金属Li、Ni、Co和Mn浸出率的影响。结果表明，在1.0 mol/L硫酸为浸出剂、10%(质量分数)柠檬酸为还原剂的混酸体系下，固液比为40 g/L、浸出温度为80℃、浸出时间为120 min时，Co、Ni、Li、Mn的最大浸出率分别为98.52%、98.67%、99.73%、98.48%。在此基础上，通过X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、扫描电镜-能谱(SEM-EDS)和电子探针(EMPA)等表征手段对硫酸-柠檬酸协同浸出机理进行了探析。该研究为采用还原性有机酸从废旧三元锂离子电池混合电极材料中绿色、安全、高效回收有价金属提供了技术方案。     

锂离子电池正极废料中钴和锂的回收

开展了锂离子二次电池正极废旧材料中钴和锂的回收研究。采用"碱浸除铝-硫酸体系还原浸出-P204萃取"的化学浸取、溶剂萃取法,可使钴和锂得到有效回收。铝的总去除率在98%以上,钴和锂的浸出率大于98%,体系钴的总收率在94%以上;控制P204萃取平衡体系水相的pH值在5.7左右,相比3:2,可得到良好的萃取分离效果。     

还原焙烧分步浸出工艺从废旧锂离子电池中回收有价金属

以废旧三元正极材料作为原料,提出了还原焙烧与氨基磺酸浸出相结合的工艺,提高锂的回收效率,同时实现组分的分步分离回收。在焙烧温度650 ℃、碳用量10%、还原焙烧时间90 min条件下,三元正极材料被还原为Li2CO3、NiO、MnO、Ni、Co的混合物,还原焙烧产物分步浸出,水浸回收锂,酸浸回收镍、钴、锰。采用氨基磺酸浸出水浸渣,最佳酸浸条件：氨基磺酸浓度0.75 mol/L、浸出温度60 ℃、固液比28 g/L、浸出时间40 min,此条件下镍、钴、锰的浸出率分别可以达到98.77%、98.71%、98.45%。     

废旧锂离子电池正极材料中钴铝同浸过程研究

通过基础热力学数据计算以及绘制反应体系的E-pH图,对废旧锂离子电池正极材料回收中钴铝同浸过程进行研究,考察了硫酸浓度、浸出时间、浸出温度、双氧水用量及液固比对钴、铝浸出率的影响。结果表明,在273K,-0.277相似文献   

赞比亚某铜钴矿金属回收试验研究

赞比亚地区铜钴矿资源品位较低,铜钴赋存状态复杂,浸出和回收技术不成熟。某冶炼厂对此地区铜钴矿采用"浸出-萃取-净化-沉钴"工艺生产粗制氢氧化钴,浸出工段在生产过程中水量过剩,在净化工段前,萃余液中钴难以富集,造成资源浪费。本文采用酸浸还原-Lix984萃取-HBL110萃取工艺对此铜钴矿进行了试验,取得了满意效果:采用还原剂双氧水与亚硫酸钠联合法进行酸浸还原,钴、铜浸出率分别为98.27%、98.59%;采用萃取剂Lix984萃取回收铜,三级逆流萃取铜萃取率为99.13%,钴的萃取率为7.12%,实现了铜和钴分离的目的;萃铜后的萃余液主要含Co和Fe,采用双氧水对萃余液预处理,再采用萃取剂HBL110萃取钴,钴的萃取率达到99%以上,除铁率也从64.37%提升至86.15%。     

对湖南省战略性新能源产业发展的思考

要大力发展并利用可再生能源,电能的存储是关键。锂离子电池是一种综合性能好、清洁环保的新型储能电池和动力电池。小型锂离子电池,以高品质钴酸锂为主导;锂离子动力电池,以高品质磷酸铁锂为主导。湖南省锂离子电池正极材料研究生产有良好的产业化基础,应加大研发投入力度,组建战略性新能源材料研发中心和大力发展先进电池材料产业。     

失效锂离子电池直接空气氧化氨性浸出研究

采用含氨和铵盐(硫酸铵、碳酸铵或氯化铵)的水溶液为浸出介质,在常温下通入空气直接浸出失效锂离子电池中的金属元素。在含铵盐的氨性溶液中,锂、钴的浸出率分别为小于22.4%、12.5%,而铜的浸出率可高达98.86%,有利于铜与锂、钴元素的分离。结果表明,含碳酸铵的氨性溶液浸铜效果最佳。     

还原剂对菱锰矿锰浸取率的影响研究

研究了3种还原剂（葡萄糖、双氧水及它们的混合物）及在还原剂下温度对菱锰矿中锰浸取率的影响。结果表明在浸取过程中，加入少量还原剂不仅能提高浸取率，还能降低反应温度和节能。在40℃，用3mL浓硫酸浸取4g菱锰矿粉时，添加0.33g葡萄糖和1.5mL双氧水，反应60min，锰浸取率达到98．33％。     

提高钴酸锂电池比容量研究

介绍了用钴酸锂做正极材料,用石墨做负极材料的锂离子电池在制作过程中提高钴酸锂容量发挥所涉及的环境湿度和极片的水分以及合适的正负极搭配比例。     

联合工艺处理失效锂离子电池正极材料研究进展

伴随着便携式电子产品的快速更迭和新能源动力汽车行业的迅猛发展,大量的锂离子电池迎来报废退役,其回收迫在眉睫。焙烧—水浸联合工艺不仅改进了传统火法熔炼工艺存在的高能耗、锂难以有效分离等问题,又解决了湿法回收工艺过程试剂耗量大、废水处理等缺点,将是失效锂离子电池正极材料有效处理回收工艺发展的未来趋势及前进方向。综述了当前联合工艺处理失效锂离子电池正极材料的研究进展,主要分为还原焙烧、盐化焙烧两大类,盐化焙烧工艺极大降低了所需焙烧温度,根据添加剂的不同可细分为硫酸化焙烧、氯化焙烧、硝化焙烧。通过对比分析不同联合工艺的优势和不足,总结展望联合工艺未来的发展趋势及前景,为未来研发更加清洁高效的回收工艺提供参考。     

废旧锂离子电池电极材料中钴的无氧焙烧回收

综合运用XRD、ICP及TOC表征破碎废旧锂离子电池筛分后得到的电极材料成分,并利用TGA、GC-MS对电极材料的碳热还原反应机理进行探究。在无氧焙烧条件下,废旧锂离子电池中的负极材料石墨与正极材料钴酸锂发生反应,得到产物钴与碳酸锂,经湿式磁选分离后,钴以单质形式富集在磁性固体中,钴回收率为95.12%。     

废旧锂离子电池LiCoO2电极中钴的浸出动力学

研究了在超声场下废旧锂离子电池正极材料钴酸锂中钴在H2SO4+H2O2浸出体系中的浸出动力学,并考察了超声场、H2O2加入量和温度对钴浸出的影响。结果表明,超声场及H2O2可以显著促进钴的浸出,浸出动力学可以用Avrami方程描述,浸出反应的表观活化能为22.72kJ/mol。     

综合回收废旧锂电池中有价金属的研究

研究了废旧锂电池芯粉中多种有价金属的回收工艺. 该工艺采用碱溶解铝-旋流分离铜-低液固比硫酸+双氧水浸出-水解净化-P507萃取-草酸沉钴-碳酸沉锂的流程, 优化了各单元步骤的操作参数, 钴、铜、铝、锂的回收率分别达到94%, 92%, 96%, 69.8%. 这种方法在浸出过程中使用酸量少, 溶剂可循环使用, 实现了多种有价金属的综合回收, 将为实现工业化综合回收废旧锂电池中有价金属提供依据.