废旧锂电池电极材料浮选行为及表面性质

锂离子电池中含有丰富的金属元素和多种毒害性物质，废旧锂电池回收不仅能实现资源循环利用，而且能防止环境污染.本文以废旧动力锰酸锂电池为研究对象，利用“焙烧强化浮选”的方法解决锰酸锂电池资源化回收过程中正负极电极材料难以浮选分离的问题，即通过焙烧去除电极材料表面的有机粘附物，从而增大电极材料表面润湿性差异，进而强化浮选分离过程.结果表明，商品化锰酸锂和商品化石墨具有相反的浮选行为，而废旧锰酸锂和废旧石墨具有相似的疏水性浮选行为.废旧锰酸锂电极材料浮选分离时，锰酸锂和石墨浮选分离效率低，而商品化锰酸锂和石墨的浮选分离效率高. XRD、XPS、SEM、FT-IR及接触角分析表明，废旧锂电池电极材料表面均包裹一层含C、O、F等元素的有机物，导致正负极电极材料具有相似的表面性质，因而表现出相似的浮选行为，导致两者的浮选分离难度大.不同焙烧参数下电极材料的浮选分离试验结果表明，550℃焙烧2 h后锰酸锂和石墨的浮选分离效率明显优于未焙烧的电极材料.此时，浮选精矿中锰酸锂的品位由未焙烧的63.10%提高到90.98%；小型闭路浮选精矿中石墨残留量少，锰酸锂的纯度达到99%.     

氨浸工艺从废旧锂电池中选择性回收有价金属

研究了碳酸氢铵-还原剂体系选择性浸出废旧三元锂电池中锂、镍、钴的过程。考察了浸出温度、碳酸氢铵浓度、还原剂的种类和浓度、固液比及浸出时间等对有价金属浸出率的影响,并通过XRD、SEM-EDS和FT-IR等表征方法对选择性浸出机理进行了初步探明。结果表明：在浸出温度80 ℃、浸出时间2.5 h、碳酸氢铵浓度2.5 mol/L、固液比50 g/L、还原剂亚硫酸钠浓度0.6 mol/L的条件下,锂、镍、钴的浸出率分别为96.86%、96.36%、93.43%,而锰几乎不被浸出。碳酸氢铵-亚硫酸钠还原浸出体系可以实现从废旧三元锂电池材料中高效、选择性回收锂、镍和钴。     

废三元锂电池碳热还原焙烧热解研究

以废三元锂离子电池正负极片为原料,采用碳热还原焙烧—水浸联合法,通过热力学、TG-DSC分析,结合XRD、SEM-EDS等表征手段,为正极活性材料与铜铝箔之间热解分离、有价金属(Ni、Co、Mn)的还原及Li的优先提取进行相关理论研究分析,并简单分析了P和F的走向。结果表明,正极活性材料有价金属碳热还原理论上是可行的,且经XRD、SEM-EDS表征,焙烧后有价金属Ni、Co、Mn主要以金属或金属氧化物形式存在,Li则以Li_2CO_3形式存在,且Ni、Co、Mn含量分布不均匀。在碳含量27.33%、焙烧温度650℃和焙烧时间2.5h的最佳条件下,Li的浸出率达到83.17%,但该条件下,正极活性材料与铜铝箔分离效果不是很好,给后续酸浸净化回收Ni、Co、Mn带来一定的麻烦;P和F的走向为原料→焙烧料→水浸渣。     

废旧锰酸锂电池正极粉中锰的浸出

废旧锰酸锂电池中含有大量的锰、锂等有价金属元素,具有非常高的经济回收价值。以硫酸作为浸出剂,研究了酸料比、还原剂种类、还原剂加入量、反应温度及反应时间对锰浸出率的影响。结果表明,在酸料比为2.5、浸出温度60℃、还原剂与原料比为1︰1,硫代硫酸钠为还原剂,反应时间1 h时,锰浸出率为94.01%;以过氧化氢为还原剂、反应0.5 h时,锰浸出率为99.91%。最终确定了硫代硫酸钠︰过氧化氢=8︰2作为联合还原剂,锰浸出率高达99.99%。     

退役钴酸锂电池材料回收利用研究趋势

随着智能电子终端普及与"5G时代"来临,废旧钴酸锂锂离子电池产量已逐年增加.废旧钴酸锂电池中蕴含丰富钴资源,是缓解我国钴供需紧张的重要源头,废旧LiCoO2电池资源化利用具有重大的现实意义.为此,本文介绍近年来废旧钴酸锂电池材料回收利用研究现状,分析废旧钴酸锂电池常用回收利用方法优缺点,主要包括火法回收、湿法回收和材料...     

废旧磷酸亚铁锂正极材料湿法回收研究进展

随着磷酸亚铁锂锂离子电池市场大幅度增长,大量磷酸亚铁锂电池需要回收。以废旧磷酸亚铁锂正极材料湿法回收中的氧化、浸出和磷酸铁沉淀为重点,以锂盐和磷酸铁为目标产物,介绍国内外湿法回收废旧磷酸亚铁锂正极材料的研究进展。     

废旧三元锂电池正极材料的回收与再利用

以废旧三元锂电池正极材料为研究对象,采用碳热还原—水浸—高温固相焙烧流程实现选择性回收Li和Ni、Co、Mn再利用的闭环回收工艺。在焙烧温度650 ℃、焙烧时间2 h、碳添加量10%、浸出时间1 h、固液比30 g/L的最佳条件下,Li浸出率为91.04%,浸出液循环浸出三次,可将浸出液Li浓度从1.01 g/L提高至2.68 g/L。浸出液蒸发结晶制备Li2CO3,主要成分为Ni、Co、MnO的浸出渣在空气氛围下焙烧制备三元前驱体,再将Li2CO3和三元前驱体混合研磨进行焙烧,获得再生三元材料。     

碳还原焙烧—水浸法处理废旧三元锂离子正极材料

采用碳还原焙烧—水浸法从废旧三元锂离子正极材料中优先选择性提Li,通过热力学分析,结合XRD、ICP等检测手段,研究了焙烧温度、焙烧时间、配碳量对Li浸出率的影响。结果表明,可以通过碳还原焙烧—水浸法优先提取三元锂离子正极材料中的Li,焙砂中Li以Li2CO3形式存在,在焙烧温度750 ℃、焙烧时间1 h,配碳量20%的条件下,Li浸出率达到97.85%,实现了优先选择性提Li。     

废旧动力磷酸铁锂电池资源化回收技术研究进展

对当前国内外废旧磷酸铁锂电池的回收技术进行了较为全面的阐述,其中包括常采用的干法回收技术、湿法回收技术以及生物浸出回收技术,并根据各方法的优缺点进行了分析比较,同时对废旧磷酸铁锂电池的回收技术发展作了初步的展望。     

废旧磷酸铁锂电池正极材料回收利用技术研究进展

综合考虑能源危机、环境问题、锂资源对锂电池行业发展的约束性,废旧锂电池回收是一项十分必要且有意义的工作。本文综述了废旧磷酸铁锂电池正极材料的回收利用方法,包括化学沉淀法、选择性浸出法、机械化学法、电化学提锂法等有价元素提取技术,以及固相修复再生、水热修复再生、电化学修复再生等修复再生技术,并指出不同回收利用方法的优势与不足;针对现阶段废旧磷酸铁锂电池正极材料回收利用存在的问题提出展望,为后续开展废旧磷酸铁锂电池回收利用的相关研究及工业应用提供参考。     

磷酸铁锂正极废料选择性提锂制备电池级碳酸锂

废旧磷酸铁锂电池回收对减少环境污染与缓解锂资源压力有重要意义。传统废旧磷酸铁锂电池回收存在锂回收率低、废水处理成本高的问题。通过借鉴Li-Fe-P-H₂O系E-pH图及磷酸铁锂电池充放电脱嵌锂的过程,提出采用“过氧化氢+硫酸”体系选择性回收锂。经XRD、SEM检测,提锂后橄榄石型的FePO₄结构与原始LiFePO₄相结构保持一致,微观形貌的变化也很小。优化条件下,Li浸出率达98%以上,同时Fe、P的浸出率在0.1%以下。得到的锂浸出液经净化后成功制备出电池级的碳酸锂。     

废旧锂离子电池电极材料中钴的无氧焙烧回收

综合运用XRD、ICP及TOC表征破碎废旧锂离子电池筛分后得到的电极材料成分,并利用TGA、GC-MS对电极材料的碳热还原反应机理进行探究。在无氧焙烧条件下,废旧锂离子电池中的负极材料石墨与正极材料钴酸锂发生反应,得到产物钴与碳酸锂,经湿式磁选分离后,钴以单质形式富集在磁性固体中,钴回收率为95.12%。     

磷酸-抗坏血酸浸出三元锂电池正极材料

以磷酸为浸出剂、抗坏血酸为还原剂浸出废旧三元锂离子电池正极材料,分别探究磷酸浓度、抗坏血酸浓度、固液比、反应温度、反应时间对Li、Ni、Co和Mn浸出率的影响。结果表明,在磷酸浓度0.6 mol/L、抗坏血酸浓度0.1 mol/L、固液比20 g/L、反应温度60℃、反应时间60 min的条件下,Li、Ni、Co和Mn的浸出率可分别达到99.65%、97.45%、99.51%和98.89%。采用未反应收缩核模型对浸出动力学数据进行拟合,Li、Ni、Co和Mn的反应活化能分别为38.79、44.63、42.47和41.63 kJ/mol, Li、Ni、Co和Mn在浸出过程受表面化学反应控制,Li最容易浸出,Ni最难浸出。     

军用锂离子电池及其电极材料的开发

介绍了锂离子电池的特点和优势，锂离子电池的种类和工作原理以及该电池电极材料的种类和研究开发情况，阐述了开发军用锂离子电池及其电池材料的意义。     

锂离子电池电极材料LiCoO_2中锂的分析方法研究

研究建立了锂离子电池电极材料LiCoO2 中主成分Li的分析方法。考察了Li在原子吸收光谱和电感耦合高频等离子发射光谱上的行为。所确定的AAS及ICP AES测定方法准确、简便、快速。Li的RSD 0 .5 8%～ 0 .92 %。加标回收率AAS 98.0 %～ 10 2 .7% ;ICP AES98.6%～ 10 2 .9% ,完全能满足锂离子电池电极材料分析的要求     

废锂离子电池的资源化回收方法

介绍了锂离子电池的结构及材料组成。强调了回收废锂离子电池的必要性，并提出了资源化回收的各种方法，包括络合一离子交换法、碱浸酸溶全湿法和氢氧化物沉淀法等。     

废旧锂电池正极极片粉中钴的浸出

针对废旧钴酸锂电池正极极片中钴的回收,以破碎后的LiCoO2正极材料为原料,对比研究了LiCoO2在H2SO4和H2SO4+H2O2两种条件下钴的浸出效果。结果表明:正极极片粉中LiCoO2在H2SO4+H2O2作用下的还原浸出效果优于单独H2SO4浸出。在H2O2还原浸出条件下,在反应温度80℃、液固比6、初始硫酸浓度250g/L、双氧水加入量3%、反应120min的条件下,钴浸出率能达到95%以上。SEM分析显示,不规则多边形状的LiCoO2物象消失,表明LiCoO2已完全分解。     

废旧锂离子电池的综合利用试验研究

采用基于湿法冶金的综合回收新工艺,对废旧锂离子电池的资源化综合利用进行了详细的试验研究。试验结果表明,纸塑外包装、保护电路板及钢外壳分类后可直接出售,全流程有价金属回收率铝98％、铜96．53％、钴94．94％、锂86．98％,各产品质量达到相关国家或企业标准。     

锂电池正极材料钴酸锂的改性研究进展

概述了锂电池正极材料钴酸锂的结构及改性研究,通过对目前钴酸锂价格昂贵、有毒性、克容量只有理论值的一半等缺点进行分析,叙述了采用掺杂进一步改善钴酸锂性能的方法。