从废锂离子电池除铜尾渣中浸出钴镍试验研究

研究了在超声场中从废锂离子电池除铜废渣中浸出钴和镍,考察了温度、硫酸浓度、液固体积质量比、浸出时间、机械搅拌速度和超声功率对钴、镍浸出率的影响。结果表明:在温度80℃、硫酸浓度2 mol/L、液固体积质量比8∶1、浸出时间2 h、搅拌速度100 r/min、超声功率300 W条件下,钴、镍浸出率分别达90%和87%,浸出效果较好。     

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。     

淬火法分离正极粉末和铝集流体的研究

针对目前废旧锂电池正极片分选正极粉末和铝集流体工艺过程中存在的分离不彻底、分选时间长等问题,采用了淬火法进行分选,考察了焙烧温度、焙烧时间、硫酸浓度、液固体积质量比、搅拌速率对分离效果的影响。结果表明: 在焙烧温度500 ℃、焙烧时间2 h、硫酸浓度0.2 mol/L、液固体积质量比10∶1、搅拌(200 r/min)30 min条件下,铝集流体中镍、钴质量分数分别达0.91%和0.43%,铝直收率98.23%。     

磷酸铁锂废料中磷、铁、锂的综合回收

采用氢氧化钠溶液除去经前处理后的废旧磷酸铁锂电池、极片或边角料粉料中的铝, 采用盐酸浸出-双氧水氧化-纯碱调pH值工艺, 得到二水磷酸铁和氯化锂溶液。二水磷酸铁经洗涤后与氢氧化钠反应得到氢氧化铁产品和磷酸三钠水溶液, 磷酸三钠水溶液蒸发结晶得到十二水磷酸三钠产品。氯化锂溶液经进一步除杂和蒸发后与碳酸钠反应得到碳酸锂产品。重点研究了磷酸铁的沉淀以及由磷酸铁制备磷酸三钠的工艺。制得的产品十二水磷酸三钠达到了工业级要求, 主含量高达99.03%。实现了磷、铁、锂的全部综合回收。     

用硫酸从废旧锂电池除铜尾渣中浸出镍、钴动力学

研究了用硫酸从废旧锂电池湿法浸出除铜尾渣中浸出镍、钴动力学,考察了温度、硫酸浓度、液固体积质量比、浸出时间和搅拌速度对镍、钴浸出率的影响。结果表明:在温度80℃、硫酸浓度1.80mol/L、液固体积质量比10∶1、浸出时间5h及搅拌速度900r/min条件下,镍、钴浸出率达85.73%和81.93%;固膜扩散是反应速率控制步骤,镍、钴浸出反应表观活化能分别为11.29、10.02kJ/mol;提高温度、硫酸浓度和液固体积质量比,均可加速镍、钴的浸出,提高镍、钴浸出率。     

从废旧锂电池处理废渣中硫酸浸出锂的动力学研究

采用硫酸浸出含锂废渣中的锂,考察了温度、液固比、硫酸浓度和搅拌速率对浸出过程的影响。结果表明,在液固比5∶1、硫酸浓度10%、搅拌速率400 r/min、反应温度70 ℃、反应120 min时,锂浸出率达到94.63%。通过正交实验和动力学推导,确认含锂废渣中硫酸浸出锂的动力学模型为收缩核模型,浸出表观活化能为10.39 kJ/mol,浸出过程中速度控制步骤是固膜扩散。