深海锰结核改性吸附锂离子的试验研究

深海锰结核和锂盐通过固相合成反应制备锂离子筛前驱体,通过酸洗转型得到离子筛。该离子筛的成功合成在以天然矿物制备锂离子筛方面取得突破,对深海锰结核的非冶炼利用,开发功能材料具有重要意义。锂离子筛的静态饱和吸附容量为19.5mg/g,Li+的离子分配系数Kd值远大于其他碱金属及碱土金属离子的Kd值,锂钾、锂镁、锂钙等的分离因数非常大,具有很高的选择性。     

大洋多金属结核合成Li1＋xMn2-xO4的热力学行为

研究用LiOH·H2O与多金属结核合成Li1+xMn2-xO4过程中矿物的热力学行为.根据热力学数据△G和△H的计算结果,多金属结核中的锰矿物、针铁矿在加热过程中均会分解,针铁矿稳定性较锰矿物差.多金属结核中的铜镍元素虽吸附在锰矿物中,但加热时不能与锰矿物形成复合氧化物.铜钴镍均能与针铁矿形成复合氧化物,在172～760℃范围内铜铁复合氧化物能稳定存在,但含量小于1%.镍铁复合氧化物在25～500℃范围内能稳定存在,当温度大于500℃时会完全分解.钴铁复合氧化物在25～1000℃范围能稳定存在,性质最稳定.260～436℃温度段为形成复合氧化物的主要阶段,XRD图中出现了复合氧化物的前两强峰,热力学分析结果与实验结果相符合.     

大洋多金属结核制备锂离子筛前驱体中锂脱出的影响因素

研究锂锰比、时间、温度、酸浓度、粒度、液固比及搅拌速率等因素对锂脱出率和锰溶损率的影响.获得了合理的脱锂工艺条件:酸洗时间210min、酸洗温度60℃、酸浓度1.0mol/L、粒度-38μm、液固比50:1、锂锰比0.7、搅拌速度350r/min.在此条件下锂的洗脱率为82.9%,锰的溶损率为5.7%.酸洗后的离子筛经XRD检测仍呈尖晶石结构,但晶格常数变小.     

深海锰结核液相氧化动力学

通过考察反应时间、反应温度以及氧分压对深海锰结核中锰的氧化的影响,研究深海锰结核在高浓氢氧化钾介质中的液相氧化宏观动力学.结果表明,在试验条件下,结核中锰的氧化反应符合未反应核收缩模型,表观活化能为53.26kJ/mol,反应受界面化学反应控制.     

大洋多金属结核氨浸渣制备锂离子筛的前驱体合成

以LiOH和多金属结核还原氨浸渣为原料，用固相反应法合成了具有正尖晶石结构的锂离子筛前驱体Li1＋xMn2-xO4（0〈x〈0．33）。通过TG-DTA，XRD及化学分析，确定出最佳制备条件为Li／Mn摩尔比0．5，合成温度450℃，保温时间6h。     

多金属结核氨浸渣制备锂离子筛前驱体的酸洗转型

通过X射线衍射、差热-热重分析、比表面积、孔体积等方法分析酸洗得到离子筛的微观结构及表面特征,研究以Li-OH和多金属结核还原氨浸渣为原料合成的正尖晶石结构的锂离子筛前驱体Li1+xMn2-xO4(0相似文献   

大洋锰结核深海开采扬矿技术

介绍了国外大洋锰结核深海开采扬矿技术与关键设备的研究开发状况和我国扬矿技术研究现状。通过对各种扬矿方法优缺点的分析评价得出采用矿浆泵水力提升和气举泵提升进行深海开采扬矿的现实可行性, 认为矿浆泵提升最有可能成为商业开采的第一代扬矿方法。为了有效开采大洋锰结核, 应十分重视扬矿参数的基础研究和扬矿设备的研制。     

铟锡氧化物(ITO)前驱体的相演变规律研究

采用共沉淀法制备了立方结构氢氧化铟(In(OH)₃)和四方结构氧化铟氢氧化物(InOOH)2种前驱体。利用X射线衍射、热重和差热分析以及等温热处理, 对立方结构In(OH)₃和四方结构InOOH向萤石型结构铟锡氧化物(ITO)固溶体以及刚玉型结构ITO固溶体的相演变规律进行了系统的研究。立方结构In(OH)₃向萤石型结构ITO固溶体的转变起始于150 ℃, 在300 ℃左右转变完全并且表现为一种吸热行为。四方结构InOOH向刚玉型结构ITO固溶体转变起始于220 ℃并且终止于430 ℃。此外, 四方结构InOOH向刚玉型结构ITO固溶体的转变包含2个子过程, 一个表现为吸热行为的InOOH脱水过程, 另一个表现为强烈放热行为的InOOH脱水产物向刚玉型结构ITO固溶体的转变过程。刚玉型结构ITO固溶体在空气中处于亚稳态, 并且在加热的条件下可以转变为萤石型结构ITO固溶体。刚玉型结构ITO固溶体向萤石型结构ITO固溶体的转变起始于578 ℃, 在800 ℃以前转变终止并且表现为一种弱吸热行为。     

磷酸铁前驱体制备方法研究进展

介绍了动力电池原材料磷酸铁的类别及结构性质, 探讨了近年国内外制备磷酸铁前驱体的方法(共沉淀法、水热法、溶胶-凝胶法、氧化沉淀法和超声化学法等)以及各方法的优缺点。研究内容对磷酸铁前驱体的产学研发展具有一定指导意义。     

前驱体对多元醇还原制备超细镍粉的影响

采用Ni(NO3)2.6H2O、NaOH、乙二醇(EG)和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为原料,用多元醇法制备超细镍粉,研究前驱体对产物粒径和形貌的影响。结果表明,前驱体制备过程中,pH值应控制在11左右,前驱体含水率对反应速度以及制备的超细镍粉的粒径和形貌均有影响,前驱体含水率为63.5%时,制备的镍粉呈球形且分散性好,平均粒径为0.24μm。     

温度对铟锡氧化物(ITO)前驱体择优生长形貌的影响研究

采用水热法制备铟锡氧化物(ITO)前驱体粉末, 着重研究了温度对前驱体粉末择优取向生长形貌的影响。采用粉末X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电镜(FESEM)以及视频光学显微镜考察了各种温度下合成的前驱体的相结构、形貌, 由此推断出其择优取向生长机理。结果表明, 温度对前驱体的相结构和形貌影响非常显著, 在113 ℃下合成的前驱体的择优取向最为明显, 该温度下前驱体的生长主要沿着[100]晶向择优取向并且具有最好的空间交叉棒形貌。     

多相氧化还原法制备钴酸锂前驱体的研究

通过多相氧化还原法制得钴酸锂前驱体。XRD分析表明:合成的前驱体具有钴酸锂的晶型特征,与标准钴酸锂XRD的特征峰完全一致;扫描电镜(SEM)分析结果表明:二次粒子非常均匀,分散状态良好。同时研究了反应温度、反应时间和Li+浓度等工艺条件对合成钴酸锂前驱体的影响,得出合成该前驱体的最佳条件为:反应温度75～85℃,反应时间6～8 h,Li+浓度20～30 g/L。此条件下,可以合成比表面积(BET)20～50 m2/g,粒径100 nm左右,Li、Co摩尔比为0.7～1.0的钴酸锂前驱体。     

失效锂离子电池回收利用中钴铜氧化物的盐酸浸出

通过单因素条件试验和正交试验方法研究由失效锂离子电池制备的以氧化物为主的含钴铜物料的盐酸常压浸出过程.最优的浸出条件为在45℃用2mol/L盐酸浸出物料6h,液固比为25:1(mL/g),搅拌强度200r/min.此条件下验证试验Co和Cu平均浸出率分别为99.80%和99.27%.     

前驱体固相法制备纳米ZrO2（4Y）粉体

采用共结晶的方法制备出氯化钇和氯氧化锫的复合晶体作为反应物,机械固相法合成出前驱体ZrOC2O4(4Y),在不同条件下煅烧,得到纳米ZrO2(4Y)粉体.研究前驱体中引入Y对前驱体的热分解过程和ZrO2粉体的晶相影响.结果表明,600℃煅烧2h的可以得到粒度分布均匀、纯度高、类球形结构、晶相稳定的ZrO2(4Y)粉体,晶粒尺寸15～30nm.Y的引入对稳定ZrO2的四方相有很重要的作用.固相反应合成法具有操作简便、资源可循环利用、对环境污染小等优点,是一种绿色合成方法.     

基于粒子群算法-模糊PID控制的前驱体材料反应釜pH值优化控制

针对锂离子电池前驱体材料工业生产中反应釜pH值控制存在的非线性、时滞性以及易受干扰等控制难点,引入基于粒子群算法-模糊PID控制的自整定算法,采用MATLAB的simulink仿真软件对算法进行仿真,并与传统PID算法进行对比,以验证自整定算法的快速性、稳定性与鲁棒性。将该算法应用于工业实践中,并与传统PID控制进行对比,系统最大超调量、稳定时间、频率波动范围、pH波动范围均得到改善,显著提高了系统控制性能,为解决前驱体材料生产中反应釜中pH值控制提供了解决途径。