粗制碳酸锂碳化分解法制备电池级碳酸锂的研究

以粗制碳酸锂(80%)为原料,采用碳化分解法制备了电池级碳酸锂。研究了洗涤液固比、洗涤温度、洗涤次数对粗制碳酸锂制备洗涤碳酸锂纯度及回收率的影响以及碳化温度、碳化液固比、碳化时间、CO₂气体流速对洗涤碳酸锂制备电池级碳酸锂纯度及回收率的影响。结果表明,在洗涤液固比1∶1、洗涤温度25℃、洗涤4次条件下,此阶段碳酸锂纯度达98.86%,锂回收率达98.9%;在碳化温度25℃、液固比40∶1、碳化时间150 min以及CO₂流速8 L/min的条件下,碳酸锂纯度达99.84%,锂回收率达96.56%。     

碳酸锂热分解工艺研究现状及发展

Li₂O广泛应用于化工、原子能工业、冶金等领域,Li₂CO₃作为最常见的制备Li₂O的原料,研究Li₂CO₃热分解制备Li₂O具有重要意义。基于此,文中阐述了Li₂CO₃真空热分解制备Li₂O、常压下加入Al₂O₃促进Li₂CO₃热分解、真空下加入Al₂O₃促进Li₂CO₃热分解3种方法,并进行了详细的热力学分析,为Li₂CO₃热分解行为提供数据,介绍了当前国内外Li₂CO₃热分解研究现状及发展。指出了真空制备Li₂O的优势,为Li₂O制备工艺选择提供参考。     

碳化分解法提纯碳酸锂粗品

利用碳化分解法对碳酸锂粗品进行提纯,在液固比15∶1、二氧化碳流量0.25L/min时通气40min,碳酸锂粗品全部溶于水,形成碳酸氢锂溶液。最佳碳化分解条件为:反应温度90℃、反应时间60min,同时在分解过程中持续抽走逸出的二氧化碳气体,此阶段锂的回收率为87.80%,制备的碳酸锂产品纯度达到了电池级碳酸锂的要求。碳酸氢锂母液可循环利用,最大循环次数为5次。     

氯化焙烧—水浸从锂云母精矿中提锂试验

采用氯化焙烧—水浸的方法从某Li₂O品位为3.23%的锂云母浮选精矿中回收锂,考察了焙烧过程中氯化剂用量、焙烧温度、焙烧时间,浸出过程中液固比、浸出温度、浸出时间对Li₂O浸出率的影响。结果表明:在CaCl₂用量为锂云母精矿质量的3/4,焙烧温度900℃,焙烧时间40min,焙烧渣在液固比3∶1,室温浸出40min的条件下,Li2O浸出率可达到95.36%,回收效果较好。     

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%。     

废旧锂离子电池负极材料资源化回收再利用研究

废旧锂离子电池资源化回收利用研究主要集中在正极材料回收有价金属方面，而对负极材料的回收利用研究较少。废旧负极材料含有锂和石墨，其品位远高于矿石中含量，是极具回收价值的“城市矿山”。本文以硫酸为浸出剂，从废旧负极材料中回收锂资源和石墨。考察了硫酸浓度、固液比、时间、温度对锂浸出效果的影响。研究结果表明，H₂SO₄浓度1.5 mol·L^-1、固液比60 g·L^-1、反应时间40 min和反应温度45℃时，Li的浸出率达到98.5%。酸浸液浓缩除杂后，再制备Li₂CO₃含量为99.1%，达到国标Li₂CO₃-1产品要求。回收的石墨经X射线衍射(XRD)和扫描电镜-能谱(SEM-EDS)检测，酸浸后负极材料为纯相层状结构石墨，杂质含量少。将回收的石墨再利用为负极材料时，可逆比容量达到354 mAh·g^-1,30周循环后，可逆比容量仍有347 mAh·g^-1，容量保持率在98%以...     

废旧三元正极材料葡萄糖还原焙烧优先提锂工艺

以废弃三元锂离子电池正极材料(spent-NCM)为研究对象,葡萄糖(C₆H₁₂O₆)为焙烧剂,采用焙烧—水浸工艺实现锂的选择性优先浸出。结果表明,在600℃焙烧90 min、C₆H₁₂O₆与spent-NCM质量比25%、浸出液固比20 mL/g的条件下,spent-NCM中的有价金属元素转变为水溶性的Li₂CO₃和不溶性的Ni、Co和MnO,焙烧产物经水浸可选择性优先分离Li, Li的浸出率为95.62%。     

废旧磷酸铁锂正极材料异晶型硫酸盐机械化学活化水浸提锂研究

采用机械化学活化水浸工艺对废旧磷酸铁锂正极材料中的金属锂进行回收,研究了共研磨试剂与废旧磷酸铁锂正极材料物质的量之比、球磨转速、球磨时间对金属锂浸出率的影响。在四种异晶型硫酸盐共研磨试剂与废旧磷酸铁锂正极材料物质的量之比为3∶1,球磨转速为400 r/min,球磨时间为4 h的条件下,共研磨试剂Na₂S₂O₃、Na₂SO₃、Na₂SO₄和Na₂S₂O₈的锂浸出率分别为42.7%、30.8%、58.3%和99.3%。以Na₂S₂O₈作为共研磨试剂进行机械化学活化水浸回收锂时,具有较高的锂浸出率。滤液中的锂通过饱和碳酸钠溶液进行沉淀分离与提纯,得到的回收产物为Li₂CO₃,纯度可达98.5%。该方法实现了废旧磷酸铁锂正极材料中有价金属锂的高效回收。     

还原熔炼回收铜阳极泥熔炼渣中有价金属

以铜阳极泥熔炼渣为原料,采用还原熔炼工艺回收渣中有价金属。探究渣型、Na₂CO₃用量、焦粉用量和保温时间对金属回收率的影响。结果表明,在冶炼温度1 150℃,渣相m(Fe)/m(SiO₂)=0.72,m(CaO)/m(SiO₂)=0.65,Na₂CO₃用量5%,焦粉用量2%,保温时间60 min的最优条件下,渣中Au、Ag、Pb、Bi的回收率分为97.15%、97.78%、91.27%和99.61%。实现了铜阳极泥熔炼渣中有价金属的综合回收。     

钒泥铵浸提钒工艺研究

分析了 NH₄HCO₃、NaOH、Na₂CO₃三种浸出介质对钒浸出率及杂质溶出率的影响,优选 NH₄HCO₃作为浸出介质,确定了最佳工艺参数: NH₄HCO₃溶液质量分数 15% ,液固比 5∶ 1,反应温度 90 ℃ ,反应时间 30 min,搅拌速度 300 rpm,钒浸出率为 84. 52% 。将最佳反应条件下得到的浸出溶液进行沉钒实验,补加 NH₄HCO₃调节 p H 值至 8,搅拌速度 200 rpm,结晶温度 25 ℃ ,结晶时间 5 h 后,钒浓度降为0. 81 g / L。偏钒酸铵经过干燥、煅烧得到品位 99. 16% 的 V₂O₅。     

含锂废渣制备碳酸锂

以含锂废渣为原料,用水浸出,再用二氧化碳碳化的方法使氢氧化锂转化为碳酸锂和碳酸氢锂,实现了硼、锂的一步分离,并采用恒温热分解法处理碳酸氢锂溶液,制得碳酸锂。采用正交试验探究了达到最高回收率及产品纯度的条件。结果表明,此生产工艺简单,碳酸锂回收率可达94%以上,产品纯度可达90%以上。     

碳化沉淀法从中和渣浸出除杂液中分离回收锌和镁

基于碳酸锌和碳酸镁溶度积的差异,本文开展了碳化沉淀法分离回收锌、镁的研究,在理论计算的基础上,借助电感耦合等离子体发射光谱仪（ICP-OES）、X射线衍射仪（XRD）等表征手段,考察了碳酸盐种类及用量、温度等因素对锌、镁分离效果的影响规律,查明了中和渣浸出除杂液中锌、镁分离的调控方法。理论计算表明,以碳酸盐作为沉淀剂时,锌优先沉淀,且在镁离子沉淀之前,锌已沉淀完全。实验结果表明,相对Na₂CO₃、NaHCO₃、NH₄HCO₃等碳酸盐,以MgCO₃为沉淀剂进行镁、锌分离的效果更佳。实验所得的较优工艺条件为反应温度90 ℃,碳酸镁过量系数1.20,反应时间90 min,加料速度2.10 g/min。在该条件下,锌沉淀率达99.99%以上,镁沉淀率低于0.10%,实现了镁、锌的有效分离。所得沉锌渣为碱式碳酸锌,纯度较高,可达到工业碱式碳酸锌合格品（HG/T 2523—93）的技术指标。该方法简单易行,锌、镁分离效果好,且锌、镁均可资源化利用。      

碱性溶液中低浓度铷的萃取研究

研究了碱性溶液中低浓度铷的萃取工艺,采用逆流萃取的方法,研究了萃取的工艺条件：温度、时间、浓度、相比、级数等因素对溶液铷萃取效果的影响,在最佳工艺条件下,溶液铷的萃取率可达99.52%。     

Study of the process of dissociation of lithium carbonate in the presence of aluminum powder

The results of a study of the dissociation process of lithium carbonate in vacuum in the presence of aluminum powder are presented. It is revealed that at a process temperature of 700°C, the degree of dissociation achieves ∼60% and the thermal decomposition of lithium carbonate retards. It follows from the phase diagram of the Li₂CO₃-Li₂O system that an increase in the temperature leads to the appearance of a liquid phase. On the basis of the experimental data with the use of the half-division method, a maximum rate of heating from 700 to 740°C of 0.33 ± 0.02°C/min is determined at which there is no formation of the low-melting eutectic between the carbonate and lithium oxide. The partial micromelting does not affect the mechanical properties of the briquette. The selected temperature mode provides the uniform thermal decomposition of lithium carbonate over the whole mass of the briquette, which minimizes the possibility of contacts between the carbonate and lithium oxide. Under these conditions, the time of the total degree of dissociation is 2 h. A decrease in the heating rate leads to an increase in the duration of the dissociation process, while its increase leads to the partial melting of the briquette. Aluminum plays the role of an inert additive accelerating the dissociation process at the stage of dissociation.     

硫酸法从锂磷铝石中提取锂工艺研究及优化

研究了硫酸法从锂磷铝石中提取锂的工艺。研究结果表明, 当矿物与硫酸质量比为1:0.4、焙烧温度为780~820℃、浸出液固质量比为1.6:1时, 锂提取率达96%以上; 将硫酸锂溶液用NaOH调节pH值为12, 可彻底去除溶液中的Al3+、Fe3+、PO₄3-杂质, 所得硫酸锂溶液用EDTA络合Ca2+后, 与Na₂CO₃溶液反应可获得电池级碳酸锂。针对混酸料呈稀糊状和物料中的氟元素难处理两大问题展开工艺优化工作。在混酸料中加入吸水性物质, 可改善物料的稀糊状态, 有利于后续工业化生产; 将锂磷铝石煅烧后再混酸焙烧, 可消除混酸料的稀糊状, 锂提取率达97%以上; 酸化时在280℃左右进行保温反应, 能驱氟、降低硫酸锂溶液中的氟离子含量, 氟可以回收; 尾渣中AlPO₄有较高的回收价值。      

碳酸铅物料碱浸试验研究

采用氢氧化钠浸出碳酸铅物料回收铅,试验考察了氢氧化钠浓度、反应温度、时间、液固比对碱浸的影响,确定碱浸的最佳工艺条件：NaOH浓度6 mol/L,液固比10∶1,温度90℃,浸出时间3h。在此条件下,铅的浸出率可达92.77%。     

LF精炼渣碳酸化过程Ca赋存状态转变

为提高LF精炼渣资源化利用效率,对精炼渣碳酸化过程中Ca赋存状态转变进行了研究。通过碳酸化实验确定了温度为20℃,液固比为5,通气量为600 mL/min,转速为700 rad/min,粒径小于88μm时碳酸化效果最好,并探究了不同pH条件下Ca²⁺、HCO^-₃、CO■的浓度变化。在此基础上,利用XRD、SEM、TG-DTA、FT-IR等方法对碳酸化前后精炼渣进行了表征分析。XRD分析表明,f-CaO、Ca₂SiO₄、Ca₃Al₂(SiO₄)₃衍射峰强度减弱,碳酸化后主要产物为CaCO₃;DG-DTA分析表明,碳酸化产物在600～800℃失重率达13.35%;SEM分析表明,生成的CaCO₃颗粒聚集附着在精炼渣颗粒表面;FT-IR表明,碳酸化后产生大量碳酸盐,并多为方解石晶型。     

炼钢炉渣的浸出和碳酸化

为提高炼钢炉渣中钙、镁离子的浸出和碳酸化率,用荧光光谱仪分析了炉渣的成分,用X射线衍射分析了相组成.研究了不同剂量的盐酸和醋酸作为浸出试剂的浸出效果以及温度和搅拌条件对浸出的影响.结果表明,常温下用HCl作为浸出试剂可达到良好的浸出效果,在本实验条件下浸出率可达93.4%,用醋酸的浸出率可达85.8%.盐酸浸出后再通CO₂所得碳酸钙的纯度可达91.02%,转化率56.5%.80℃时用醋酸作试剂的浸出率大于盐酸.搅拌有利于钙、镁离子浸出.     

含铅锌渣中铅的富集

提出低酸—高酸两段逆流浸出含铅锌渣新工艺,低酸浸出考察液固比、时间和温度对锌浸出率的影响,高酸浸出考察初始硫酸浓度、时间和温度对锌浸出率及铅品位的影响。结果表明,在低酸浸出,液固比6∶1、时间5h、温度60℃;高酸浸出,初始硫酸浓度170g/L、时间6h、温度95℃的最优条件下,锌浸出率99.29%,铅入渣率98.58%,高浸渣中铅品位62.25%。     

低浓度碱介质中钢渣碳酸化反应特征

 钢渣碳酸化是一种CO2矿化利用的有效方法。通过添加低浓度碱,可有效提高钢渣碳酸化转化效率。围绕低浓度碱介质中钢渣碳酸化过程,系统研究了搅拌转速、低浓度碱浓度、反应温度等工艺条件对钢渣碳酸化转化效率的影响。在搅拌转速为450 r/min,碱浓度为20 g/L,反应温度为70 ℃等优化工艺条件下可实现钢渣碳酸化转化效率为49.72%,是传统水介质体系的1.8倍以上,且反应条件温和,介质可循环利用。进一步开展了钢渣碳酸化反应动力学研究,结果表明钢渣碳酸化反应为内扩散控制,计算得到表观活化能为22.48 kJ·mol－1。