废旧锂离子电池中钴的回收

采用高温煅烧-酸浸-化学沉淀工艺回收废旧锂离子电池中的钴,根据电极材料的热重性质确定煅烧温度,探究不同因素对钴的浸出和沉淀效果的影响,利用响应面技术优化酸浸过程,并对酸浸液进行回收处理。实验结果表明：煅烧温度为500 ℃时可充分去除黏结剂;优化实验得出H2SO4+H2O2体系浸出钴的最佳实验条件为液固比（mL ：g）6.15,浸出温度96.34 ℃,浸出时间44.52 min,H2SO4浓度1.20 mol·L-1,浸出率97.51%;当浸出液pH为1.5,[C2O42-]/[Co2+]比值为1.10,反应温度为70 ℃,沉淀时间为50 min时,钴的沉淀率为95.69%。回收得到的CoC2O4纯度高,晶体结构较好。     

废旧三元锂电池正极材料的金属浸出

三元锂电池正极材料中含有大量锰及其他有价金属元素,具有极高的回收利用价值。采用马弗炉加热至530 ℃,恒温1 h,去除三元锂电池正极材料上的聚偏氟乙烯和乙炔黑。用1 mol·L-1的稀硫酸与质量分数为30%的双氧水超声作用10 min将正极集流体洗涤干净。采用1 mol·L-1的稀硫酸将铝箔洗涤并回收。将2部分洗涤液置于90 ℃条件下反应60 min后加入过二硫酸钾,继续反应120 min,制得α-MnO2颗粒。结果表明,锰回收率达到99.5%,镍、钴和锂元素的浸出率分别可达99.8%、99.7%和99.8%。实现三元锂电池的正极材料中镍钴锂的浸出及锰的回收。     

失效锂离子电池材料真空热处理及氨性浸出

研究了失效锂离子电池中塑料、电极隔膜等有机物的真空脱除,并以电池级纯钴酸锂(LiCoO2)为原料,与活性炭粉混合,在真空中进行热还原,还原产物用含NH3和NH4HCO3的氨性水溶液浸出。实验结果表明,当加热温度大于450℃,真空压力<400 Pa时,失效锂离子电池中有机挥发物基本被脱除。在400℃真空温度下纯LiCoO2不被炭粉还原;当还原温度达到600℃,LiCoO2转变为CoO、Co和Li2CO3;在800℃时,还原产物主要为六方相、立方相金属钴及少量的CoO。还原产物中的钴易于被氨性水溶液浸出,浸出3 h后,钴基本进入溶液中,锂的浸出率也达到97%以上。     

废弃锂离子电池中金属的回收及钴酸锂的湿法合成

采用湿法回收并合成锂离子电池中钴酸锂。考察了不同的有机溶剂溶解粘结剂PVDF、不同酸浸条件对钴酸锂浸出效果的影响、碳酸钴和碳酸锂共沉淀物的焙烧条件,并对所获得的钴酸锂进行结构分析。结果表明,N-甲基吡咯烷酮（NMP）作为溶解PVDF的溶剂效果最佳;当硫酸浓度6％、固液比1：30、30％的H2O：1．4mL／g、温度80℃、反应120min时为硫酸浸出最佳条件,此时钴的浸出率为92．3％,锂的浸出率为92．0％;合成LiCoO2时的焙烧温度在750℃较为合适。SEM分析表明,颗粒粒度小,分散性好。     

微波技术在锂离子电池正极材料高效回收再利用中的研究进展

随着储能市场的快速发展,锂离子电池供求量不断攀升,废旧电池数量也随之大幅增长。废弃电池的不当处置将危及人类健康、阻碍环境和资源的可持续发展,而对其进行资源化回收再利用,尤其是回收其中具有高附加值的正极材料,有利于实现社会、经济、环境等层面的多重效益。对比总结了废旧锂电正极材料传统回收利用工艺的现状和问题,梳理了新兴微波辅助技术在材料回收及资源化利用过程中的应用和研究进展。微波技术由于其独特的加热机制在优化杂质降解、强化碳热还原、提升浸出效率、再生材料等诸多方面体现出显著优势和发展潜力。基于实际问题和数值模拟总结了微波处理技术的局限性,并提出了改进策略,以期对锂电回收体系的改良和发展提供参考。     

固体废物有价资源机械力化学清洁提取技术的研究进展

有价资源是固体废物循环利用的主要经济驱动力之一,而有价资源的清洁提取一直是固体废物资源化领域的研究重点。简述了机械力化学技术的反应原理,通过文献计量形式重点呈现了机械力化学技术在固体废物有价资源清洁提取方面的研究动态。针对机械力化学技术在多源固体废物,如电子废物、废汽车催化剂、飞灰、含金废渣等有价资源清洁提取方面的研究进展进行了总结和分析,并系统讨论了该技术应用于固体废物有价资源清洁提取的产业优势和技术限制。结果显示,机械力化学技术适用于固体废物中有价金属的清洁提取与绿色再生,而能量利用及转化问题限制了该技术目前的进一步工业化应用。随着研究的持续深入和配套产业的不断进步,机械力化学技术有望成为新一代的固体废物有价资源清洁提取及绿色再生技术。