失效锂离子电池有机物真空脱除和浸出研究

文章采用真空蒸发热处理的方法脱除废弃失效的锂离子电池中的有机物,加热温度为220~500℃,真空炉内压力150Pa,恒温处理时间1h。除有机物被脱除外,当处理温度为280℃时形成了CoO和Li2CO3。温度升高至350℃时,主要的物相为LiCoO2、CoO、Co3O4和Co,以及少量Li2CO3。在超声场中将电极材料与铝、铜箔集流体分离,然后分别用含亚硫酸钠的硫酸溶液和氨性溶液处理电极材料。当用含亚硫酸钠的硫酸溶液浸出经280℃脱除有机物的电极材料时,钴元素基本被浸出。而用氨性溶液浸出经350℃脱除有机物的电极材料时,钴元素的浸出率很低。为了提高钴的浸出率,真空热处理的温度应介于280~350℃之间。     

废旧三元锂离子电池浸出及纯化技术研究进展

三元锂离子电池具有能量密度高、安全性好以及成本低等特点,因此在电动工具、移动电源以及新能源汽车领域得到广泛应用,其正极材料中含有丰富的有价金属(钴、镍、锰、锂等),具有很高的回收价值,浸出和纯化是正极金属回收过程中关键技术。文章总结了目前含镍钴锰的废旧三元锂离子电池正极金属的浸出和纯化技术,从浸出试剂及浸出条件角度分析了酸浸法和氨浸法等浸出方法对废旧三元锂离子电池正极金属的浸出效果,论述了正极活性物质中钴、镍、锰、锂4种金属分离纯化(选择性沉淀、萃取等)和合成纯化(共沉淀、固相反应以及溶胶凝胶法)从纯化成本、产物纯度以及工艺复杂度等角度分析不同纯化方法的优缺点,并为废旧三元锂离子电池的无害化和资源化技术发展提供建议。     

工业废液中镍钴的回收及在锂离子电池正极材料中的应用

探索了从废液中回收镍钴在空气气氛下合成锂离子电池正级材料ＬｉＮｉ２Ｃｏ１－ｘＯ２的方法和工艺。结果表明，合成材料的充放电性能都比较好，ＬｉＮｉ０．３Ｃｏ０．７Ｏ２在６００℃６ｈ－７５０℃１６ｈ时制得的产物初始充电容量达１５４．９３８ｍＡｈ／ｇ，接近用分析纯的镍钴原料合成的正级材料ＬｉＮｉ０．３Ｃｏ０．７Ｏ２的首次充电容量（１５６．１４６ｍＡｈ／ｇ），采用镍钴废液合成锂离子电池正极材料，化害为利，经     

废弃PVC辅助氯化焙烧高效回收废旧锂离子电池正极材料

采用废弃PVC作为氯化剂,通过氯化焙烧与低温水浸复合,有效提高了废弃锂离子电池正极材料LiCoO2中钴和锂的浸出效率.系统研究了焙烧温度、氯化剂与正极材料LiCoO2物料比、焙烧时间等参数对钴和锂浸出率的影响规律和作用机制.研究结果表明:在焙烧温度500℃、物料比5∶1、焙烧时间120 min条件下,再经60℃水浸后,...     

硫酸溶解废锌锰电池正负电极材料的研究

研究了废锌锰电池正负极电极材料在硫酸中的溶解情况。H2O2的加入会对溶解过程产生较大的影响,适宜的溶解条件为：硫酸浓度3mol/L,液固比为6,反应温度50℃,H2O2浓度2．5％（质量分数）,反应时间20min.     

废镉镍电池中镉优先浸出工艺

通过CdO、NiO酸浸反应的热力学和动力学研究 ,得知CdO、NiO二者的浸出条件有较大差异 ,实验确定了废镉镍电池中镉优先浸出的工艺条件 :5 0℃、pH =2的硫酸溶液中浸 5 0min ,在此工艺条件下 ,镉能 10 0 %浸出 ,而镍的浸出率只有 2 5 %。     

锌锰电池正极材料净化模拟废水中磷的研究

研究利用废旧锌锰电池的阳极材料净化模拟废水中的磷,探讨了净化过程中pH、吸附剂用量、反应时间和磷初始浓度等操作条件对磷净化效果的影响,找出了适宜的操作条件并对净化过程的机理进行了分析。通过试验发现pH对磷净化过程有显著影响,含磷废水净化过程中适宜的pH为8.0;随着吸附剂加入量的增加和初始溶液的降低,磷的净化率逐渐增加。锌锰电池正极材料对水中磷的净化过程速度较快,5 min即可使磷的吸附率达到93.41%。对平衡吸附容量数据进行回归分析发现磷净化过程的吸附等温线可以用Langmuir方程和Freundlich方程表示,Langmuir方程参数Q0为12.41 mg/g,Freundlich方程参数n为2.927,用不同的动力学模型对试验数据进行回归分析发现吸附剂对水中磷的吸附过程符合假二级模型。锌锰电池正极材料可以有效净化废水中的磷。     

失效动力锂离子电池再利用和有用金属回收技术研究

动力锂离子电池以其贮电能力大、充放电速度快等优点被广泛应用在电动汽车上,近年来失效电动汽车动力锂离子电池报废量不断增加,但未得到有效处理回收,造成了巨大的资源浪费和环境污染。失效电池还有80%左右的容量可以使用,可以在场地车或者储能电站进行再利用,以达到材料和电池的最大利用率;同时电池中含有多种有用金属(如Co,Al,Ni,Li等)且相对含量较高,极具回收价值。针对失效动力锂离子电池的再利用和有用金属的各种回收方法进行了评述。     

耐锰菌Fusarium sp.浸出电解锰渣中锰的机制研究

为了探讨耐锰菌Fusarium sp.浸出锰离子的作用机制,对比分析了用Fusarium sp.与外加有机酸浸取后电解锰废渣的表征及锰离子浸出率的变化,重点考察了在Fusarium sp.浸取条件下锰离子浸出率、pH以及部分有机酸含量变化的关系.在锰离子的浸出过程中,当加入Fusarium sp.后,浸取后的电解锰废渣...     

微波焙烧强化废锂离子电池中的金属回收研究

为进一步提高资源回收效率和降低能耗,围绕废锂离子电池正极材料中有价金属的资源回收问题,提出对废锂离子电池正极材料进行微波焙烧前处理以强化提高各有价金属的浸出效率.结果显示,在不同微波焙烧功率条件下均存在最优焙烧时间以获得最佳金属回收率.综合考虑工序、能耗、成本等因素,研究确定微波焙烧功率600W,焙烧时间6min为较优微波焙烧处理条件,以H₂SO₄+H₂O₂为浸出体系,固液比为20g/L,反应温度为80℃,反应时间为60min条件下,Li、Ni、Co、Mn的浸出率分别达96%、85%、76%、52%.微波焙烧对废锂离子电池正极材料中有价金属浸出效率的强化效应主要来源于以下三方面的共同作用：其一,金属颗粒在微波作用下放电产生瞬时高温;其二,在瞬时高温条件下部分金属发生还原反应转化为更易于浸出的化学形态;其三,包覆在物料颗粒表面的有机物得以高效去除,提高金属裸露程度.     

废旧锂电池中有价金属的回收技术研究

锂电池以其优异的性能得到了广泛的应用,其废弃量也在逐步增加.如果不对其进行有效的处理回收,不仅给环境保护带来巨大的压力,而且也会造成钴、锂、镍和锰等有价金属的极大浪费.综述了国内外对废旧锂电池回收技术的研究现状,比较了不同回收途径的优缺点,讨论了回收技术的发展方向,着重介绍了共沉淀法在废旧锂电池有价金属回收中的应用.此外,随着锂离子电池生产技术的发展,新的电极材料将会出现并取代过渡金属氧化物,同时也需要相应的电解液与之匹配,这将向废旧锂电池回收技术提出了新的要求.     

废碱性干电池中锌资源的酸法回收工艺研究

利用废碱性干电池中负极活性物质——锌资源,进行了酸性浸出生产饲料级硫酸锌产品的实验研究,探索了反应时间、反应温度、酸浓度对酸浸出反应的影响,及溶液浓度、结晶温度等条件对结晶产物的影响,确定了最佳的反应条件,最终得到优等品级别一水硫酸锌和七水硫酸锌产品。     

柠檬酸及EDTA对土壤中六价铬的淋洗修复效果研究

主要研究柠檬酸和EDTA淋洗剂对六价铬污染土壤的淋洗修复效果,重点考察淋洗剂浓度、液固比、淋洗时间和淋洗方式对土壤六价铬去除效果的影响。研究结果表明：随着淋洗剂浓度的增加,柠檬酸淋洗剂对供试土壤六价铬的去除率逐渐升高,最高为54．0%,而EDTA淋洗剂对供试土壤的去除率先升高后降低,浓度在0．4 mol·L-1时达到最高,为66．3%;土壤六价铬去除率随液固比的增加呈现先升高后降低的趋势,当液固比为7：1时,0．5 mol·L-1柠檬酸和0．1 mol·L-1 EDTA淋洗剂对供试土壤六价铬的去除率最高,分别为69．6%和61．9%;增加淋洗时间,供试土壤六价铬的去除率逐渐升高,2 h后增幅不大;就清洗方式而言,EDTA淋洗剂一次加入对土壤六价铬的去除效果最好,而柠檬酸淋洗剂宜采用二次加入一次分离的方式。     

EDTA与柠檬酸复配洗涤修复多重金属污染土壤效果研究

乙二胺四乙酸二钠(EDTA)和柠檬酸是土壤重金属污染洗涤修复中最常用的洗涤剂,现以某化工场多种重金属污染土壤为对象,开展室内搅拌实验考察EDTA与柠檬酸复配对As、Cd、Cu及Pb的洗脱效果和最佳洗涤条件下重金属形态变化.结果表明,在最佳复配比(EDTA与柠檬酸的摩尔比为1∶1)条件下,当混合液pH为3、洗涤时间为30 min、搅拌强度为150r·min-1和液固比为5∶1时,As、Cd、Cu及Pb去除率可达11.72%、43.39%、24.36%和27.17%.洗涤后,酸溶解态As、Cu浓度增加,相应提高了其有效态所占比例.铁锰氧化态Cu对浓度的削减贡献最大.Cd的酸溶解态、铁锰氧化态、氧化物结合态所占比例均有所降低.洗涤修复后重金属形态变化会带来一定环境风险,实际工程应用中应充分考虑.     

皂角苷和柠檬酸联合对市政污泥中重金属的去除与风险评价

污泥的重金属污染严重制约其资源化利用,为探讨皂角苷和柠檬酸联合淋洗去除污泥中重金属的效果,为污泥的资源化利用提供理论依据,以武汉市4个市政污泥样品(S1、S2、S3、S4)为研究对象,选取1％的皂角苷和0.1 mol/L的柠檬酸联合淋洗1?4次,对淋洗前后污泥中重金属Cu、Ni、Pb、Zn、Cd和Cr的含量和形态进行了...     

皂角苷和柠檬酸联合对污泥中Cu、Pb和Zn的去除及其稳定性特征

以武汉某污水处理厂的污泥为研究对象(S1和S2),通过皂角苷和柠檬酸联合振荡淋洗试验,研究不同体积比(20∶1~1∶20)、固液比(1∶20~1∶80)、淋洗时间(0~2 880 min)、淋洗次数(1~4)对污泥中重金属Cu、Pb和Zn去除的影响.分析淋洗前后各形态重金属的去除特点,并通过计算稳定性指数(I_R值)和移动性指数(MF值)探究重金属稳定性和移动性的变化.结果表明,在体积比(皂角苷∶柠檬酸)为5∶1,固液比为1∶60,淋洗时间1 440 min时,污泥中Cu、Pb和Zn的最高去除率分别可达43.16%(S1)、32.45%(S2)和38.69%(S1).增加淋洗次数对Cu和Pb的去除率有较大幅度提高,而对Zn的影响较小,尤其在2~3次淋洗后差异显著.4次淋洗后Cu、Pb和Zn的最高去除率分别为78.89%(S1)、77.08%(S2)和49.39%(S1).单次淋洗后,除酸溶态和可还原态外,污泥中其余形态的去除率均较低.增加淋洗次数,重金属的各形态去除率逐渐升高,尤其是Pb中的残渣态去除率增长明显.淋洗改变了重金属的稳定性和移动性,4次淋洗后Cu、Pb和Zn的IR值最大增长率分别为43.63%(S1)、39.44%(S2)和32.00%(S1),MF值减少30.19%~79.45%.     

天冬氨酸和柠檬酸对污泥中重金属萃取的比较研究

以天冬氨酸作为萃取剂,研究了其对上海桃浦污水处理厂污泥中重金属的萃取性能,重点考察了萃取体系pH值对重金属萃取的影响,并在相同条件下与柠檬酸的萃取过程进行比较.结果表明,随着萃取体系pH值的升高,重金属的萃取率逐渐降低.在较低pH值时,天冬氨酸对污泥中Zn、Ni及Cu的最高萃取率均大于85%;在整个实验pH值范围内,天冬氨酸对Ni及Cu的萃取率分别达到50%和40%以上.与柠檬酸对污泥中上述3种重金属的萃取结果相比较,天冬氨酸对Ni、Cu的萃取能力更高,而对Zn的萃取能力在pH≥3.0时不如柠檬酸.     

废旧锂电池电极活性材料真空热解固氟研究

以废旧锂离子电池电极活性材料为研究对象,在真空热解过程中加入CaO作为固氟剂,用以吸收电极活性材料在真空热解的回收工艺中产生的氟磷化合物,能有效减轻二次污染。研究了温度、CaO添加量、停留时间等热解条件对真空热解固氟效果的影响。结果表明固氟效果随温度的增加而增加,在温度500℃以上变化不大,并略有下降;CaO添加量对固氟效果有促进作用,30%可达到很高的固氟效果;30 min的停留时间对于含氟化合物的分解已经足够。得到CaO固氟工序的最佳操作参数:CaO添加量30%左右,温度500~600℃,停留时间30 min。     

离子色谱法测定废气中硫酸雾实验研究

文章建立了离子色谱法测定废气中硫酸雾的分析方法,制备好的样品经0．45um微孔滤膜抽滤,采用AS14A阴离子交换色谱柱分离,电导检测器检测,以0．8mmol／L碳酸钠和0．1mmol／L碳酸氢钠混合溶液为流动相,流速为0．5ml／min进行测定,以保留时间定性,峰面积进行定量,方法的适用范围为0．50～50mg／m3。与铬酸钡分光光度法进行比对试验,无显著性差异。该方法操作简便、灵敏度高、准确度好,实用性强,适用于大批量环境样品的分析。