废锂离子电池中锂提取技术研究进展

作为一种关键原材料,锂是生产新能源汽车锂离子电池必需的战略金属。随着新能源汽车产业的快速发展,对锂的需求量持续骤增。然而,我国锂矿石等一次资源储量低,对外依存度目前已高达70%,难以满足快速增长的市场需求,供需矛盾日渐突出。因此,高效清洁提取废锂离子电池中的锂必将成为锂资源的重要补充,对有效避免废锂离子电池对生态环境和人体健康的二次污染风险、保障战略金属锂的安全供给和新能源汽车行业的可持续发展意义重大。鉴于湿法冶金具有回收率高、回收产物纯度高、能耗低等优点,本研究综述了近年来以湿法冶金为主提取废锂离子电池中锂的研究进展,重点分析了废锂离子电池预处理、浸出、锂分离与提取的主要方法及其优缺点,并提出了进一步强化选择性提取锂相关技术研发及废锂离子电池全组分清洁利用的建议,同时对废锂离子电池回收工艺的发展趋势及前景进行了展望。     

废弃液晶面板中液晶材料的热解特性

作为废弃液晶面板的重要组成部分,液晶材料中含有芳环、氰基、氟、氯、溴等基团,若随意丢弃或采用不当的处置方式将严重污染环境。本研究拟利用热解处理技术实现对液晶材料的无害化处理,探究了废旧薄膜晶体管液晶显示器中液晶材料的热解特性。液晶材料的热重分析结果表明,液晶材料的主要热解温度为300～500?C;热解实验表明,热解温度对液晶材料热解产物的影响较大,其中300?C和500?C条件下主要生成了双环己烷类、联苯类等化合物,而在800?C条件下主要生成多环芳烃;此外,考察了热解温度、氮气流量及固相停留时间对液晶去除率的影响,在优化条件下液晶的去除率可达94.2%。本研究为废旧液晶面板中液晶材料的无害化处理提供了技术参数和理论参考。     

Ni- and Zn-promotion of γ-Al2O3 for the hydrolysis of COS under mild conditions

The hydrolysis of COS using γ-Al₂O₃ as catalyst at 30°C is described. The effect of additives (ca. 3% Na, Fe, Co, Ni, Cu, Zn) is described in detail. The additives reduce the surface area of the γ-Al₂O₃ markedly but have no effect on the powder X-ray diffraction pattern. All significantly enhance the initial intrinsic activity (mol COS hydrolysed/m²/h) when compared with unpromoted γ-Al₂O₃. However, this initial performance rapidly decays for the Na-, Fe-, Co- and Cu-modified catalysts. During this initial reaction period, of up to 5 h, the catalyst retains sulphur. In terms of specific activity (mol COS hydrolysed/g/h) only Ni- and Zn-promoted catalysts give a significant increase that is stable throughout the time-scale of these experiments.     

废弃硒鼓资源化技术研究

硒鼓作为核心部件被广泛应用于激光打印机、复印机和传真机中。随着硒鼓的报废量逐年增大,废弃硒鼓的无害化处理和资源化利用越来越受到人们的关注。主要介绍了废弃硒鼓的材料组分、可资源化性和残留墨粉的环境危害性,总结了国内外废弃硒鼓资源化技术和特点,并提出了废弃硒鼓资源化技术中存在的问题,为未来废弃硒鼓资源化技术的改进提供建设性意见。     

压电相体积分数对1-3 型压电复合材料的性能影响

采用有限元软件仿真研究了不同的压电相体积分数对1-3 型压电复合材料性能的影响, 并进行了实验验证。结果表明: 当压电相体积分数按照47% 、52% 、68% 、74% 、100% 变化时, 串联谐振频率和并联谐振频率均随压电相体积分数增大而增大; 机电耦合系数在压电相体积分数为52% 时获得最优值0.698; 复合材料的频率常数、密度、纵波声速和声阻抗均随着压电相体积分数的增大而增大。有限元仿真与实验结果较为一致。该材料有望用于制备高性能的无损检测用超声换能器。     

NaCl 溶液中回收AZ31 镁合金的腐蚀和电化学特性

利用熔炼工艺,将回收镁合金型材(RMA)进行了制备。在回收过程中,添加适量的Al、MnCl_2,最终得到合金AZ31,其中各元素质量分数如下:Al 3.31%、Zn 0.82%、Mn 0.27%、Fe 0.002%、Cu 0.004%、Ni 0.000 7%,剩余为Mg。研究了RMA的结构、在NaCl溶液中的腐蚀和电化学特性,并与商业化镁合金(CMA)进行了对比。X射线衍射仪和金相显微镜表明, RMA和CMA主要由镁基底组成,另外还有少量的Mg_(17)Al_(12)第二相。在NaCl溶液中进行的腐蚀试验和电化学特性研究表明, RMA抗腐蚀特性差于CMA,这可能与RMA中有更多的第二相有关。将两种合金作为镁电池原型器件的负极材料,进行放电性能测试。结果表明, RMA的放电时间和放电容量优于CMA。当NaCl电解质溶液浓度从0.6 mol/L增加至0.9 mol/L时,两种合金材料的放电时间和放电容量都得到了增加。     

废旧手机线路板上芯片无损拆解过程研究

为了更高效地回收手机芯片,对手机线路板拆解过程进行优化试验。拆解线路板选择空气热对流和热传导两种加热方式。通过试验分析了升温速率、保温时间和预热阶段温度对拆解过程和拆解芯片的完整性的影响,确定3 ℃/s的升温速率、预热170 ℃保温90 s的拆解效果更好。不同封装方式的芯片在拆解时的温度条件也有细微差异。     

离子液体[C16mim][NTf2]萃取H2SO4-NaClO3溶液体系中的Au(Ⅲ)

为了解咪唑型离子液体--1-十六烷基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺（［C16mim］［NTf₂］）-正戊醇体系对Au（Ⅲ）的萃取效果,研究了不同pH值、不同萃取剂浓度（［C16mim］［NTf₂］与正戊醇的质量体积比,g/L）、不同相比（离子液体相与浸金液相体积比VIL/Vaq,下同）对Au（Ⅲ）的萃取效果,并研究了［C16mim］［NTf₂］对Au（Ⅲ）的选择性萃取效果。结果表明：［C16mim］［NTf₂］对Au（Ⅲ）的萃取率随着pH值和相比的增大呈上升趋势;pH＜1.6时,Au（Ⅲ）的萃取率随萃取剂浓度的增加而增大;［C16mim］［NTf₂］对Au（Ⅲ）有明显的选择性萃取效果,在浸金液Au3+浓度为0.05 g/L,相比为1∶3,浸金液pH=1.6～2.0,［C16mim］［NTf₂］浓度为5 g/L,常温萃取时间为2 min情况下,Au（Ⅲ）萃取率可达90%以上, Au对于Al、Cu、Fe、Zn的选择性系数β分别为466、780、1 118和1 404。     

机械活化对CRT锥玻璃中金属铅碱性浸出的影响

为提高CRT含铅玻璃中铅的浸出率, 研究了不同样品在氢氧化钠溶液体系中铅的浸出率变化, 考察了二氧化硅、还原性铁粉等不同添加剂在机械活化过程中的作用。研究结果表明, 添加二氧化硅等物质, 并不能改变CRT玻璃的非晶状态, 但能起到分散作用, 降低样品粒径, 提高铅浸出率;还原性铁粉在机械活化中能起分散作用和降低键能的作用, 且在浸出过程中有微量置换作用, 从而大幅度提高铅浸出率;水是良好的分散剂, 湿磨过程中, 粉末会与不锈钢球磨罐中的铁发生反应, 使铅浸出率显著提高。不添加任何物质机械活化的样品金属铅浸出率仅为40.86%, 添加15%铁粉机械活化或湿磨处理后的样品, 在4 mol/L的氢氧化钠溶液中反应3 h, 铅浸出率可达85%以上。     

机械力化学活化煤矸石一步制备高效混凝剂

以含高岭石类煤矸石为例，提出了利用高能球磨活化工艺诱导煤矸石中高岭石晶体结构破坏，并与硫酸混合一步制备粉末铝基混凝剂，代替传统的高温活化酸碱工艺的新思路。所制备的混凝剂通过XRD、TEM、CP/MAS NMR进行表征，并对浊度、正磷酸根、五价砷、及腐殖酸等多种污染物质的去除率来对该混凝剂性能进行评价。结果表明该混凝剂具有高活性并对以上四种污染物的去除率分别达到95.95%、91.2%、89.6%和93.73%。所制备的混凝剂能够成为现有铝基混凝剂的替代品，该制备工艺简单、清洁、环保、经济，拓展了含高岭石煤矸石尾矿利用新途径，并为更廉价而又高效的混凝剂的使用提供了可能。