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.     

膜电解法从模拟酸性蚀刻废液中回收铜粉

酸性蚀刻废液是一种印制电路板制作过程中产生的强酸、高铜的工业废水,对其回收利用具有较高的经济价值。采用膜电解法处理模拟酸性蚀刻废液,在阴极区回收铜粉。研究了铜粉的形成条件,考察了阴极液铜浓度、温度和电流密度对阴极电流效率的影响。结果表明,阴极液的铜浓度在20~25 g/L,温度为45~50℃,电流密度在11~12 A/dm2,阴极的电流效率最高。随着阴极液酸度的增加,铜粉的纯度提高,但阴极电效会降低。为保证较高的铜粉纯度及阴极电效,阴极液的酸度在0.32~0.36 mol/L为宜。     

氧化亚铁硫杆菌浸出废旧锂离子电池的工艺条件

考察了接种量、振荡条件、浸出液以及电池原料对氧化亚铁硫杆菌浸出废旧锂离子电池的影响.研究结果表明,浸出10 d,钴浸出率达到48.5%,之后,浸出率不再增加;当接种量在2.5%—12.5%之间时,钴浸出率在第10天都为47.6%,接种量对浸出率无影响;振荡过程中控制温度为35℃时,钴浸出率最佳,并随着振荡速率的升高而增加;浸出液中加入硫磺对浸出影响不大,初始pH值在1.5—2.5范围内,都适合钴酸锂的浸出,而初始亚铁离子浓度在45 g.L-1条件下浸出效果最好;选择固液比为3%最佳,并且钴酸锂粉末的粒度大小对浸出率无影响.     

异相类Fenton氧化处理T酸废母液的催化剂

为了比较黄铁矿、钛铁矿、磁铁矿、钒钛磁铁矿、零价铁以及亚铁催化双氧水氧化处理T酸废母液的效能,研究了不同体系的催化氧化反应动力学以及pH值变化情况,考察了H2O2投加量、催化剂投加量及循环利用次数的影响.研究结果表明,黄铁矿、钛铁矿催化活性较亚铁离子更好,且受废水pH值变化影响小,T酸废母液TOC去除率高达75%左右,是十分有效的类Fenton反应催化剂.钛铁矿催化活性较黄铁矿好,重复利用5次,TOC去除率依然保持在72%以上,表明钛铁矿有着很好的重复利用性.     

盐酸酸洗废液制备纳米氧化铁

探索了一种盐酸酸洗废液资源化处理的新工艺,采用“负压蒸发+纳米氧化铁制备”组合模式,实现了废液中盐酸的回收及铁盐的综合利用。采用正交实验考察了真空度、反应温度和蒸发量对负压蒸发工艺的影响;然后在最佳负压蒸发工艺操作条件下进行纳米氧化铁的制备,并采用正交实验考察了氨水浓度、Fe2+浓度、反应温度、搅拌速率和煅烧温度等因素对α-Fe2O3制备的影响。     

废钯炭催化剂分析方法的研究

对废钯炭催化剂分析方法进行了研究,将废钯炭催化剂用高温煅烧的方法除去其中的活性炭并收集燃烧气体中的含钯微粒,采用甲酸代替碱性甲醛溶液或氨性水合肼作还原剂,过氧化氢-盐酸混合溶液代替王水作溶剂,提出了一种方法简单、浸出效果好、易操作的废钯炭催化剂分析钯的方法。试验表明,本方法适用于实际分析检测应用。     

过硫酸铵含铜废液预处理工艺改造

采用离子交换工艺对过硫酸铵含铜废液预处理原有工艺进行改造,改造后降低了废液预处理成本,减少二次污染,提高铜资源的回收率,达到综合利用的目的,具有很高的环境效益及经济效益。     

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.     

铝电解废旧阴极盐酸浸出动力学分析

以铝电解槽废旧阴极为研究对象,针对两步浸出法工艺,用收缩核模型研究了碱浸出后的废旧阴极内衬固体用HCl溶液浸出NaAl11O17动力学.考察了粒径大小、不同温度和搅拌速度对浸出率的影响,并建立了反应的动力学方程.结果表明,该浸出反应的控制环节为内扩散,反应表观活化能为18.26 kJ/mol.生产中最佳工艺条件为:浸出温度85℃、搅拌速度600 r/min、粒径0.075 mm.该工作为铝电解槽废旧阴极内衬规模化利用打下了坚实的基础.     

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。