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.     

柠檬酸浸出废旧锂离子电池回收有价金属研究

随着锂离子电池(LIBs)在世界范围内的广泛应用,为缓解资源紧缺与环境污染,对废旧锂离子电池回收并资源化利用显得尤为重要。以废旧钴酸锂电池中的正极活性材料为研究对象,采用柠檬酸为浸出剂,抗坏血酸为还原剂,浸出实验结果表明:钴酸锂与柠檬酸的摩尔比为1∶3.5;钴酸锂与抗坏血酸的摩尔比为1∶1;固液比为15 g/L;温度为80℃;时间为5 h的条件下,Co和Li的浸出效率最高,可达91%和94%。研究表明柠檬酸对于金属钴和锂的浸出效果较好;抗坏血酸的还原性能保证了金属钴的高效浸出。     

商用钴酸锂电池过充电安全性研究

过充电是锂离子电池最常见和最危险的失效方式之一,探究锂电池过充电过程中的行为特性与安全性变化至关重要.从充电速率与截止电压两个方面,研究了不同实验条件下商用钴酸锂电池的过充电安全性.结果 表明:充电速率对钴酸锂电池过充测试中电池表面温度的峰值影响较大.随着充电速率的增加,锂离子电池的温升更严重,电池故障所需时间更短;随着过充截止电压的升高,钴酸锂电池内部会发生副反应,导致电池表面温度出现第二次峰值,进而对电池造成不可逆损伤.在高速率充电(3 C)时截止电压对电池峰值温度影响较大,而在中低速率(2 C及以下)时不易受截止电压影响.可为钴酸锂电池的安全性设计和电池管理系统中过充故障的安全管理提供理论依据与技术参考.     

废旧锂离子电池在氨性和硫酸溶液中的浸出

采用焙烧、浸出的方法对废旧锂离子电池的有价金属进行选择性分离.在氨性溶液中,焙烧残渣中的Co与Cu可在浸出时分离,Cu进入溶液中,Co留在滤渣中;在H2SO4溶液中,焙烧残渣中的Cu和部分Co同时溶解,不能实现Cu与Co的有效分离.经H2SO4溶液浸出后,LiCoO2中的Li可被全部浸出,Co则主要以Co3O4的形式留在滤渣内.     

航空锂离子电池内阻测试研究

以航空钴酸锂离子电池为研究对象,通过混合脉冲功率特性测试方法来测试钴酸锂离子电池在不同温度和SOC状态下内阻变化规律。通过数据计算出钴酸锂离子电池的欧姆内阻和极化内阻,并分析现象产生的原因。研究表明:在相同温度下钴酸锂电池的SOC处于20%~90%范围内极化内阻波动很小,可视为定值。当电池处于相同的SOC下,随着环境温度降低特别是低于10℃时,极化内阻上升显著。当电池处于相同温度下时,当温度低于10℃时,随着SOC的减小钴酸锂电池欧姆内阻上升显著。得出结论是钴酸锂离子电池的极化内阻对温度变化敏感,而欧姆内阻对SOC变化敏感。钴酸锂离子电池的内阻特性变化规律为在线SOC估算提供研究基础和依据。     

FEC体系高电压电解液性能研究

在常规碳酸酯基电解液中加入20％（体积百分数）氟代碳酸乙烯酯（FEC）,可将电解液电化学窗口提高至4.7V.LiNi0.5 Mn1.5 O4//Li半电池测试结果表明,FEC的加入不影响电池库伦效率和材料克容量发挥,其中含20％FEC电解液可以使锂离子电池在0.5C充放电条件下100次循环容量保持率为98.5％,远高于使用不含FEC常规电解液的锂离子电池容量保持率（81.6％）.     

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%.     

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%。     

有机溶剂分离废旧锂离子电池

针对废旧锂离子电池回收工艺中铝分离的问题,采用特定的有机溶剂溶解PVDF(聚偏氟乙烯)使铝箔和钴酸锂分离,然后浸出滤渣回收钴锂,铝箔经清洗后直接作为回收产品.。蒸馏有机溶剂脱除粘结剂实现循环使用。该工艺高效地分离了钴与铝从而简化了废旧锂离子电池正极材料的传统回收处理工艺流程。     

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。     

从低浓度含钴浸出液中制取电池级氧化钴

研究了从低浓度含钴浸出液中制取电池级氧化钴的工艺。采用碳酸氢铵调节盐酸浸出液的pH值至5,加入Na2S溶液除杂。用P507+磺化煤油体系萃取净化液中的Co2+,硫酸反萃回收硫酸钴。当溶液pH=2,60℃时,(NH4)2C2O4按1∶1的比例加入反萃液中,同时加入20%的聚乙二醇作为分散剂沉钴。滤渣在55℃条件下真空干燥、在400℃下焙烧,制备得到粒度分布均匀的Co3O4粉末。根据SEM及ICP-AES对产物进行定性定量分析可知,Co3O4的纯度为95.30%,Co的回收率为71.2%。     

废旧锂离子电池中铝资源回收工艺研究

实验研究了废旧锂离子电池再生过程中铝资源回收工艺,考察不同氢氧化钠用量、液固比及浸出段数对铝浸出率的影响。结果表明氢氧化钠用量为理论值1.3倍、液固比为4、选用两段浸出,铝浸出率可达到98.6%;在pH值为8的条件下,氢氧化铝的沉淀率为99.8%。     

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。     

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。     

铜基合金触头焊接性能分析

阐述了铜基合金材料的性能及强化方法。采用电阻钎焊方式对铜基合金触头和紫铜接触板进行焊接,利用有限元分析软件对焊接过程进行温度场仿真模拟。模拟结果显示,焊接面温度从中心向四周由高到低分布,且大部分钎料均能熔化。从钎着率、焊缝组织及焊接结合强度3个方面对焊接质量进行测试。测试结果表明,焊接过渡层主要由固溶体组成,钎着率平均值为99．34％,剪切力平均值为1．24kN,铜基合金触头焊接性能较好。     

废旧磷酸铁锂锂离子电池正极的回收

采用磷酸(H3PO4)溶液对废旧LiFePO4电池正极片在低温热解得到的粉末材料进行浸出,以铁盐溶液作为补充铁源,合成电池级磷酸铁(FePO4),并将滤液pH值调到8.0以上,得到工业级磷酸锂(Li3PO4)。通过SEM、XRD和电化学性能测试,研究热处理温度、反应原料配比与溶液pH值对回收产物形貌和性能的影响。将正极片在350℃下热解2 h分离得到的粉末加入到85℃的H3PO4溶液中,在n(P)∶n(Fe)为1.3∶1.0的条件下,制备的FePO4结晶度好。制备的电池在2.5~4.0 V充放电,0.2 C和2.0 C放电比容量最高分别达到160.2 mAh/g和150.3 mAh/g。以Li3PO4方式回收滤液中的锂元素,当p H值为10时,回收率达到90%,Li3PO4纯度在99.4%以上。     

废旧氢镍电池回收处理中镍元素浸出条件优化

采用湿法冶金处理方法对废旧氢-镍电池中有价金属元素镍的回收浸出条件进行了系统的研究,分析了镍元素浸出所用酸的种类、酸的浓度、反应温度、反应时间和固液比对镍元素浸出率的影响,得到了镍元素浸出最佳优化条件.研究结果表明,废旧氢-镍电池正负极材料混合处理时镍元素的溶出效果好,可使电极中95%以上的镍元素浸出.     

回收LiCoO2中钴用螯合剂的合成及性能

以对甲基苯硫酚为原料,经过硝化、还原等反应合成4-甲基-2-氨基硫酚,研究了硝基还原成氨基的影响因素.当锌粉与硝基化合物的物质的量比为4:1,乙醇与水的比例为7:3、总体积为15 ml,温度为80℃时,产率为最高值76.2%.用5 ml pco<'2+>=1 194 ms/L的废旧锂离子电池浸出液进行螯合实验,螯合剂用...     

碱法提取煤矸石中氧化铝试验条件优化

工业固体废物煤矸石中存在有价值的氧化铝,如能将其替代铝土矿提取氧化铝,则将变废为宝。然而,煤矸石中的铝、硅主要以高岭土形式存在,活性很低,因此需要通过高温破坏煤矸石中高岭土结构,才能将其中的氧化铝转化为可溶于碳酸钠溶液的铝酸钙。为了使煤矸石中的氧化铝尽可能多地溶出,采用正交试验方法分别对采用石灰烧结法提取煤矸石氧化铝的活化和溶出条件进行了优化。试验结果表明：采用石灰烧结法提取煤矸石氧化铝,最佳条件下煤矸石中氧化铝溶出率可高达89.5%,试验所确定的最佳条件可供工业试验参考。     

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。