废钴酸锂及磷酸铁锂正极材料联合浸出研究

针对废锂离子电池正极材料浸出方法试剂消耗量大的问题,利用废钴酸锂、磷酸铁锂正极材料在酸性条件下发生的氧化还原反应联合浸出钴、锂,从而大幅减少双氧水试剂的消耗。通过条件实验得到了优化的钴酸锂、磷酸铁锂联合浸出方案:反应温度为60℃,按铁钴摩尔比(Fe/Co)1.1:1进行混料,硫酸、双氧水用量分别为反应当量1.05和1.1倍。反应完成后,钴、锂的浸出率分别为96.21%、96.65%,浸出液中钴、锂的浓度分别为64.41、17.23 g/L,铁、磷杂质含量降至0.02 g/L以内;通过成分分析结果可知,浸出渣主要成分为FePO_4·2 H_2O与碳粉的混合物,其中钴、锂的残留量降至0.2%(质量分数)以内。采用磷酸铁锂与钴酸锂进行联合浸出的方案与采用双氧水分别浸出两种材料的方案相比,每处理1t混合料可节约815 kg双氧水(分析纯,质量分数30%),且可将钴、锂浸出率提升3%～5%。     

钴酸锂废极片中钴回收新工艺研究

研究了钴酸锂废极片中回收钴的新工艺,采用硫酸 双氧水体系对钴酸锂废极片进行浸出,其中:H2SO42.0mol/L、H2O2 1.2 mL/g、温度80℃、浸出时间120 min,钴的浸出率达到99%,而铝的溶解则控制在35.1%.浸出液加入碳酸氢铵调pH值至5.5除铝,然后加入草酸铵沉钴,所得草酸钴煅烧成氧化钴,所得产品可达到Co2O3-Y 1(GB6518-86)的要求,钴的回收率为97%.     

磷酸铁锂电池粉选择性提锂工艺

采用低浓度硫酸和高浓度硫酸两步浸出废旧磷酸铁锂电池粉,研究浸出硫酸用量、反应温度、反应时间对选择性提锂工艺的影响.低酸浸出反应温度60℃,反应时间4 h,双氧水用量为理论量的1.1倍;高酸浸出硫酸用量为理论量的1.3倍,反应温度90℃,反应时间4 h,高酸浸出液返回低酸浸出工序进行循环浸出,锂的浸出率达98％.该方法可实现连续式生产.     

废旧锂离子电池中钴的回收

采用碱溶-液流旋分,将废旧锂离子电池中的富钴粉料分离,在H_2SO_4-H_2O_2体系中对该粉料浸出.采用先低液固比再高液固比浸出的方法,效果优于传统的连续高液固比浸出,钴的总浸出率约为98.23%.低液固比浸出最优条件为:2 mol/L H_2SO_4、H_2O_2用量1.5 ml/g、240 min、95℃、液固比4 ml/g,钴的浸出率为58.46%,终点pH=3.44.     

溶剂萃取法从废旧锂离子电池中回收有价金属

提出了一种基于湿法冶金的废旧锂离子电池整体回收的新工艺。给出了浸碱除铝,以及使用硫酸和过氧化氢混合体系溶解废旧锂离子电极材料的前处理条件,然后分别使用萃取剂AcorgaM5640和Cyanex272萃取铜和钴,并给出了合适的萃取工艺条件。采用此工艺,铜的回收率可达98%,钴的回收率可达97%。使用回收的硫酸钴和碳酸锂作为前驱体,制备出了具有较好放电性能的钴酸锂电极材料。     

燃煤电厂废弃SCR催化剂回收二氧化钛的研究

对废弃的选择性催化还原(SCR)烟气脱硝催化剂中有价金属进行回收,将其变废为宝意义重大。以某燃煤电厂废弃的SCR脱销催化剂为研究对象,采用钠化焙烧工艺从废弃的SCR催化剂中回收二氧化钛(TiO₂ )等有价金属。分别考察了碳酸钠投加量、稀硫酸投加量、浸出热水量、浸出时间、浸出温度、焙烧时间、焙烧温度对TiO₂ 回收率的影响。结果表明:钠化焙烧、熟料浸出和硫酸水洗过程对TiO₂ 的提取均影响显著。在优化条件下,TiO₂ 回收率达到92.15%,产物纯度可达96.28%。可行性分析表明,所研制的SCR催化剂回收方案经济效益较好。     

废弃MH/Ni电池正极的回收

探讨了回收废弃MH/Ni电池正极工艺条件。利用化学沉淀法实现镍钴较彻底的分离,从中回收得到的碳酸镍和硫酸钴产品,纯度在99.0％以上,回收率超过98.0％。本工艺有望获得较好的经济效益和良好的社会效益。     

镉镍废电池湿法回收工艺

研究了镉镍废电池的湿法回收工艺过程。考察了废电池中镍和镉的浸出热力学及其在硫酸溶液中的浸出动力学。结果表明 ,废电池中镍和镉的浸出热力学及动力学规律有较大差异 ,通过控制硫酸溶液的温度和酸度等因素 ,可以使镉和镍分别浸出 ,达到在浸出阶段就实现Cd与Ni分离的目的。对电解法和碳酸盐沉淀法回收浸出液中镉的工艺也进行了研究。由于选择性浸出 ,镉浸出液中的镍钴铁离子浓度很低 ,电解回收镉时可以提高电流密度。而以CdCO3 沉淀的形式回收镉时 ,不必加入大量的 (NH4 ) 2 SO4 就可以取得较高的镉沉淀率及产品纯度。在上述实验研究的基础上 ,提出了镉镍废电池湿法回收的工艺流程。     

废旧锂离子电池负极片的硫酸浸出回收研究

废旧锂离子电池负极片中含有铜、锂和石墨,对其回收具有一定的经济价值。采用硫酸溶液作为浸出剂,研究了硫酸浓度、浸出时间、浸出温度对负极片中锂的浸出以及石墨与铜箔分离的影响。结果表明,在浸出时间为5 min、硫酸浓度为0.9 mol/L时,铜箔与负极石墨可以完全分离,铜箔以金属的形式回收;在浸出温度为40℃、硫酸浓度为1.8moL/L、浸出时间为50 min、固液比60 g/L时,石墨中的锂几乎全部浸出进入溶液中,可实现锂与石墨的完全分离。     

添加剂对失效锂离子电池氨性浸出脱铜的影响

采用含氨、硫酸铵的氨性水溶液作为浸出介质从失效锂离子电池中浸出铜.当使用过硫酸铵为添加剂时,研究了焙烧温度、过硫酸铵用量和浸出温度等对铜、锂、钴浸出率的影响.实验结果表明.在氨性水溶液中加入过硫酸铵,可提高铜的浸出率.浸出液温度对铜的浸出率影响明显,采用合适的浸出条件,失效锂离子电池中铜可被完全浸出,铜的浸出率达100%,而钴的浸出率仍较低.但在较低的浸出温度(40℃)下,过硫酸铵的加入量对铜的浸出率影响不大.经XRD分析,脱铜浸出渣中含钴物相主要为Co3O4、LiCoO2.     

硫酸-双氧水浸出废旧锂离子电池中的钴

10％ NaOH溶解→2mol/L H2SO4+ 30％ H2O2浸出→P204 11级逆流净化→P507 7级萃取→HCl反萃回收CoCl2的工艺流程,具有对设备的腐蚀轻,污染小,操作安全等特点.钴的回收率超过98％,杂质含量均小于0.001 0％.     

电催化合成酸性过氧化氢的研究

在燃料电池型反应器中,以基于BP2000/PTFE材料制备的气体扩散电极作为阴极电极,以循环流动的硫酸溶液作为电解液,进行电化学合成过氧化氢的研究。探讨了电催化氧还原反应制备过氧化氢的反应过程及机理,同时分析了不同催化剂、电解液p H及电解电压对电解效果的影响。结果表明较优的电解条件是:阴极催化剂采用BP2000的担载量为2 mg/cm2,外加电压为1.5 V。在0.5 mol/L H2SO4溶液中生成过氧化氢的电流效率可达70%,过氧化氢浓度达到1.38mol/L(质量分数约为4.7%)。     

氧化锰矿酸浸新方法

含H_2O_2的稀硫酸溶液于室温快速浸取氧化锰矿30min后可到达终点,锰的浸取率大于90％。     

碱锰电池集流体铜钉化学抛光工艺的研究

针对碱锰电池集流体铜钉提出了 Ｈ２ＳＯ４－ＮａＮＯ３－ＨＣＩ、Ｈ２Ｏ２—ＨＮＯ３和添加光泽碳黑的两步浸蚀等三种化学抛光工艺，并采用多种方法评价了化学抛光后铜钉的性能，其指标包括：铜钉的接触电阻、在锌粉中的折氢量、Ｘ射线能谱（ＥＤＸ）、电池短路电流、电池容量等。研究结果表明，Ｈ２ＳＯ４－ＮａＮＯ３－ＨＣＩ化学抛光工艺所获得的铜钉性能最好，其各项指标均优于或接近于有氰化学抛光工艺。     

废旧锂离子电池三元正极材料酸浸研究

采用有机苹果酸(C_4H_6O_5)和还原剂H_2O_2作为浸出剂,对废旧锂离子电池三元正极材料的酸浸过程进行研究,从苹果酸浓度、还原剂用量、固液比、浸出时间和浸出温度等5个方面对浸出条件进行优化,并对浸出机理进行探讨。当酸的浓度为1.25 mol/L、还原剂的体积分数为1%、固液比为30 g/L时,在80℃条件下水浴80 min,Li、Ni、Co和Mn等4种元素的浸出率最高,都达到95%以上。     

从废旧锂离子电池浸出液制备Co_3O_4微球

采用沉淀焙烧法从废旧锂离子电池LiCoO2电极浸出液制备Co3O4。采用X射线衍射(XRD)、透射电镜(SEM)及ICP-AES对产物进行定性定量分析,表征产物的特性。研究表明:以10%NaOH溶液调节LiCoO2电极超声辅助硫酸浸出液的pH值至5.2去除Al3+,再加入Na2S、NaF溶液去除Cu2+、Ca2+、Mg2+等离子。净化后,通过对比实验得到制备Co3O4的最佳实验条件:即净化液中加入一定量的(NH4)2C2O4,用NH3.H2O调节溶液pH=9.5沉钴,使用20%的无水乙醇作为分散剂。滤渣在55℃条件下真空干燥、在400℃条件下焙烧2.5 h,得到平均粒径小于10μm Co3O4微球。Co3O4的纯度为84.32%,Co的回收率为74.09%。     

铅锑合金和铅钙合金电极过程的研究

目前使用的铅蓄电池板栅合金主要是铅锑合金和铅钙合金。板栅合金的腐蚀常常导致电池失效。本文采用旋转环盘电极(RRDE)技术,研究在Pb/PbSO_4电位和PbSO_4/PbO_2电位区间内,铅锑合金和铅钙合金在1.285g/ml硫酸中的电极过程。讨论了盘电极、环电极伏安曲线上出现的各个峰反应,着重分析了与锑有关的反应峰。将两种合金的曲线加以比较,分析造成曲线差异的原因。     

碱性锌锰电池负极集流体清洗工艺

介绍了碱性锌锰电池负极集流体——铜钉清洗工艺,其清洗液由H2SO4-H2O2-801工业清洗剂（或洗洁精）构成。通过清洗铜钉与镀锡铜钉在锌膏中的析氢量以及相应电池的短路电流、放电性能、电池析氢量等方面测试比较,得出使用该清洗工艺清洗的铜钉与镀锡铜钉具有相近效果的结果,能够满足无汞碱性锌锰电池的生产要求。