微波辅助回收废旧三元锂电池中锰、钴、镍、锂试验研究

以混合酸抗坏血酸和葡萄糖酸作为浸出体系，辅以微波加热技术从废旧三元锂电池正极材料中浸出有价金属。采用N-N,二甲基吡咯烷酮(NMP)对废旧三元锂电池正极材料进行预处理，单因素试验确定了最佳条件为微波温度90℃、微波反应时间6 min、抗坏血酸浓度0.5 mol/L、葡萄糖酸浓度1 mol/L以及固液比20 g/L，获得对应Mn、Co、Ni、Li的最佳浸出率分别是99.5%、98.7%、99.7%、97.8%，并利用XRD、SEM和XPS对正极材料和不同条件下浸出后固体残留物进行表征分析。通过传统浸出与微波辅助浸出方法的对照，发现微波辅助浸出的效率更高。     

废旧三元锂电池正极材料葡萄糖还原磷酸浸出绿色回收技术研究

传统湿法冶金技术回收三元锂电池正极材料通常采用强酸为浸出剂,过氧化氢为还原剂。而强酸和过氧化氢均有强腐蚀性、二次气体污染及明显的细胞毒性。因此本论文采用葡萄糖还原磷酸浸出三元锂电池正极材料,研究了葡萄糖还原磷酸浸出过程中酸浓度、葡萄糖浓度、固液比、温度和时间对Li、Ni、Co和Mn浸出率的影响,在最佳条件下Li、Ni、Co和Mn的浸出率在95%以上。利用未反应收缩核模型拟合了酸浸过程的动力学数据,结果显示浸出过程由表面化学反应所控制。使用共沉淀-固相法再生了正极材料,其结晶性良好,元素分布均匀,实现了三元锂电池正极材料的闭环再生。     

不同制备方法对正极材料0.5Li_2MnO_3·0.5Li(Ni_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3))O_2结构、形貌、电化学性能的影响

分别采用氢氧化物共沉淀、碳酸盐共沉淀、喷雾干燥的方法合成了层状α-Na Fe O2结构的富锂正极材料0.5Li2Mn O3·0.5Li(Ni1/3Co1/3Mn1/3)O2,通过X射线衍射分析(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和电化学性能测试对不同合成方法所得的样品进行了表征。实验结果表明:氢氧化物共沉淀合成的前驱体所制备的正极材料0.5Li2Mn O3·0.5Li(Ni1/3Co1/3Mn1/3)O2具有良好的电化学性能,0.05C倍率下首次放电容量可达247.1 m A·h/g,0.2C倍率条件下经过50次循环,容量保持率为98.7%。     

锂含量对富锂锰基正极材料Li[Li_xNi_(0.13)Co_(0.13)Mn_(0.54)]O_2结构与电化学性能的影响

将前驱体Ni0.13Co0.13Mn0.54(OH)1.6与Li2CO3混合,烧结合成了富锂锰基正极材料Li[LixNi0.13Co0.13Mn0.54]O2(x=0.09,0.12,0.16,0.22,0.24,0.29,0.33,0.37),采用XRD、SEM对其进行表征,并进行充放电测试。研究结果表明:最佳配锂量为x=0.22,此时Li1.22Ni0.133Co0.131Mn0.54O2正极材料以12.5 m A/g的充放电电流密度,在2~4.8 V之间进行电性能测试,初始放电比容量高达253.7 m Ah/g,首次效率为68.4%。     

锂离子电池Li1.2Mn0.56Ni0.16Co0.08O2正极材料的合成及其电化学性能

采用溶胶凝胶法成功制备了锂离子电池Li1.2Mn0.56Ni0.16Co0.08O2正极材料,并采用扫描电子显微镜(SEM)、循环伏安(CV)及充放电等测试研究了该材料的形貌和电化学性能。SEM测试结果表明,合成的Li1.2Mn0.56Ni0.16Co0.08O2粒径约为2μm,呈长片层状结构。CV测试表明,经过首次循环后,Li2MnO3组分得到活化,并转变为具有电化学活性的LiMnO2,并造成了锂离子的不可逆损失。充放电测试表明,在0.2C倍率循环时,Li1.2Mn0.56Ni0.16Co0.08O2材料的首次放电比容量为199.7 mAh.g-1。倍率性能测试表明,在经过36次充放电循环后,仍有很高的容量保持率。     

富锂正极材料Li[Li_(0.2)Ni_(0.13)Co_(0.13)Mn_(0.54)]O_2的合成及其电化学性能研究

以过渡金属硫酸盐和一水合氢氧化锂为原料,采用共沉淀-高温固相烧结法制备富锂正极材料Li[Li0.2Ni0.13Co0.13Mn0.54]O2。通过XRD、SEM和电池充放电测试方法考察了产物结构和性能,结果表明:在水浴50℃下控制p H=11合成的前驱体具有很好的分散性,且在950℃下烧结得到了优越的电化学性能;在0.1C(1C=300 m A/g)充放电时,首次放电比容量为258.9 m Ah/g(2.0~4.8 V),首次充放电效率为75.6%;在1C充放电时,首次放电比容量为204.6 m Ah/g,循环10次后放电比容量为179.9 m Ah/g;2C倍率下仍保持了141.4 m Ah/g的放电比容量。     

富锂锰基材料Li_(1.35)[Ni_(0.35)Mn_(0.65)]O_(2+y)的合成与电化学性能研究

将化学计量比的前驱体Ni0.35Mn0.65(OH)2与Li2CO3均匀混合,采用不同高温段温度合成Li1.35[Ni0.35Mn0.65]O2+y富锂锰基正极材料。对合成的材料进行表征,结果表明:所合成的Li1.35[Ni0.35Mn0.65]O2+y正极材料为均匀的类球形,单颗粒大小均匀;XRD图谱显示材料为层状的α-Na Fe O2结构。将材料组装成CR2016扣式电池,采用蓝电测试仪以12.5 m A/g的电流密度进行充放电测试,2.0~4.8 V之间,最高初始放电比容量为198.0 m Ah/g,首次放电效率为69.7%。     

醇-羧酸非水体系浸出钴酸锂中的金属元素

利用非水体系浸出废旧锂离子电池正极材料得到了广泛关注。本文以丙三醇-甲酸二元非水体系和丙三醇-甲酸-氯化胆碱三元非水体系为浸出剂对LiCoO2正极材料进行浸出。研究了浸出时间、浸出温度、液固比对浸出性能的影响。结果表明，氯化胆碱的加入能够大幅度提高非水体系对金属元素的浸出率，在时间200 min、温度120 ℃、液固比100 mL/g的条件下，三元非水体系对Li和Co的浸出率分别达到了99.77%和89.09%，高于二元非水体系的67.94%和67.11%。采用紫外-可见光谱和红外光谱对浸出液进行分析，揭示浸出机理。结果表明，甲酸能够将LiCoO2中的Co3+还原为Co2+，但Co2+在两种非水体系中的存在形式不同，其中二元体系以六配位的形式存在，三元体系以四配位的形式存在。     

三元正极材料废粉氢还原-水浸提锂过程典型杂质的影响

对含杂三元正极废粉和纯三元正极粉进行了氢还原-水浸提锂工艺对比试验,采用XRD、SEM-EDS和红外光谱等检测手段对反应产物进行表征分析。结果表明,纯三元正极粉较佳焙烧条件为: 焙烧温度500 ℃、焙烧时间30 min、氢气流量100 mL/min,此条件下所得焙烧料在浸出液固比10∶1、温度90 ℃、时间120 min条件下浸出,锂浸出率为98.71%。含杂三元正极废粉较佳焙烧条件为: 焙烧温度500 ℃、焙烧时间90 min、氢气流量100 mL/min,此条件下所得焙烧料在相同条件下水浸时,锂浸出率为84.74%。含杂三元正极废粉锂浸出率明显低于纯三元正极粉,原因是含杂三元正极废粉中存在F、P、Al等杂质,在还原焙烧过程中部分锂与杂质成分反应,生成水溶性差的LiF、Li3PO4和LiAlO2,进而降低了锂浸出率。     

硫化亚铁还原浸出锰结核试验研究

采用硫化亚铁作还原剂, 硫酸作浸出剂,浸出锰结核中的Cu、Co、Ni。研究了FeS用量、浓硫酸用量、反应温度、浸出时间、液固比等对Cu、Co、Ni浸出率的影响,确定浸出优化条件, 在锰结核质量为50 g, FeS加入量为20 g, 浓硫酸加入量为25 mL, 液固比6∶1的条件下Cu、Co、Ni的浸出率为: 95.58%、99.61%、98.74%。而Mn、总铁的浸出率为98.60%、25.54%。     

压力传感器轴销的疲劳寿命计算

详细介绍了疲劳分析中的局部应力应变法分析方法和步骤,同时结合ANSYS,运用局部应力应变法中的稳态法对优化设计前后的压力传感器轴销分别分析、计算出了疲劳寿命,为优化设计对其抗疲劳性能的影响提供了客观的判断依据;对一般零部件的疲劳寿命的计算也有一定的参考价值。     

浅析倒堆开采在团结沟东露天采场残采中的应用(增刊)

团结沟采矿场露天开采至今已40年,现处于露天残采尾期,优化采剥生产工艺,最大限度地利用好现有资源很有必要。文章从东露天采场残采现状、倒堆开采方案及开采技术安全要求、效益预测等方面进行了简析。在目前矿山资源枯竭的情况下,倒堆开采实施后可延长服务年限3年。本文可为类似矿山提供参考。     

断层影响下底板应力分布和破坏分析

采用FLAC5.02D数值模拟软件模拟了煤层开采过程中断层对底板应力峰值与塑性区变化的影响。对不同断层倾角,断层刚度和底板水压下底板应力峰值和塑性区变化进行了分析,同时根据现场实测,对有无断层条件下破坏深度进行对比。断层倾角越小,底板应力峰值越高,底板破坏区范围越大;断层倾角越大,底板破坏区范围越小,最终发展为“X”型。断层刚度的增加,没有对底板塑性区产生明显的影响,只是从断层带一侧改善了底板突水通道。随着底板水压的增大,塑性区范围没有明显变化,底板应力峰值的波动程度也不大。无断层存在,底板破坏深度为0~17 m;断层带的存在使底板破坏深度增大了135%。     

带式输送机滚筒压裂分析及改进

针对福建省某煤矿带式输送机滚筒使用中出现的压裂情况,根据传动原理对滚筒结构和受力进行分析,探讨滚筒压裂的原因,提出提高滚筒强度的改进方法。     

带式输送机张力传感器的疲劳寿命计算

介绍了应用于胶带输送机张紧力检测的传感器的疲劳分析中局部应力应变法的分析方法和步骤,同时结合ANSYS,运用局部应力应变法中的稳态法对优化设计前后的张力传感器分别分析、计算出了疲劳寿命,为优化设计对其抗疲劳性能的影响提供了客观的判断依据;对一般零部件的疲劳寿命的计算也具有参考价值.     

共振式复合筛筛孔尺寸对工艺效果影响的试验分析

为研究单振源共振筛筛孔尺寸对工艺效果的影响,在单振源共振筛试验系统中筛孔尺寸分别取0.075、0.1、0.12、0.15、0.2、0.3mm,处理量分别取2、4、6、8、12、14、16、18、20 t/m_².h,测定入料细度(-200目)、筛下细度(-200目)及筛上细度(-200目),并计算出筛下产率、筛分效率等相关指标,研究结果表明,随着处理量的逐渐增大,筛下细度(-200目)基本保持恒定,筛上细度(-200目)逐渐增大,筛下产率与筛分效率均逐渐减小。同时在筛孔尺寸为0.075~0.15 mm,随着筛孔尺寸的逐渐变大,处理量快速增大,当筛孔达到0.2mm以后,处理量逐渐趋于平缓,且筛分效率为75%时,处理量可达到8.8~19.3 t/m_².h。     

孤岛工作面回采期间的矿压显现规律研究

本文通过对济宁二号煤矿11302孤岛工作面连续的矿压观测,结合工作面各种矿压显现特征,通过钻孔应力计监测、固定点观测和多点位移计观测,掌握了孤岛工作面回采过程中顶板活动规律及工作面超前应力变化情况,为工作面的顶板管理提供了依据。     

电缆头温度在线监测系统的可用性

电缆头温度在线监测系统 ,可以实时监测电缆头的温度 ,当发现危险高温时 ,能及时报警 ,提醒运行人员进行相应的处理 ,做到防患于未然     

Analysis of the Causes of the Sinkhole within the Mining Area of the Former Mine

Journal of Mining Science - The paper presents a case of a sinkhole located in a hard coal mine within the Upper Silesian Coal Basin in Poland and attempts to explain the causes of its formation....