磨矿浮选资源化回收废弃锂离子电池电极材料
发布时间：2021-04-13 04:35
由于高能量密度,高电压和没有记忆效应等优秀的电化学特性,锂离子电池已经取代镍氢电池和镍镉电池,成为便捷式移动电子设备的稳定电源,并已成为电动汽车的动力来源。我国锂离子电池年产量呈现出逐年递增的趋势,从2010年年产量的26.87亿只,迅速增长到2016年的78.42亿只。但锂离子电池通常只能充放电1000次,循环寿命的限制导致每年产生大量的废弃电池。废弃锂离子电池中存有大量重金属物质和有机电解液,这将威胁人类健康和自然生态。另一方面,废弃锂离子电池中金属品位远高于自然金属矿,甚至是分选后的精矿产品。因此,无论是基于资源回收还是环境保护的角度,负责任地回收废弃锂离子电池中的有价组分势在必行。本文以废弃锂离子电池电极材料钴酸锂和石墨为对象,通过实验室磨矿浮选试验和现代分析技术表征的相互印证,系统地研究了磨矿过程中钴酸锂与石墨的磨矿特性和干法表面改性机理。首先借助物相组成和元素定量的现代分析仪器,确定了富钴破碎产物中钴酸锂与石墨的质量百分比分别为66.75%和33.25%。同时,表层元素及官能团分析设备分析PVDF粘结剂特征元素进行化学键组成,确定氟元素在颗粒表面的赋存官能团结构。结合氟元素...
【文章来源】：中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
中国历年锂离子电池产量Figure1-1Theanaualproductionoflithium-ionbatteriesinChina
硕士学位论文钴酸锂和石墨的磨剥特性和相互作用影响;表面元素分布及化合态：主要包括表面元素组成及化合态的迁移规律和元素分布状态，重点研究颗粒表面羟基，羧基等含氧亲水性官能团含量的变化规律(4) 浮选行为验证及优化浮选作为分离回收钴酸锂和石墨的最终方法，用于检验干法表面改性的实际效果。对不同条件下的磨矿产品，进行相同操作制度的浮选实验，对比钴酸锂和石墨浮选精矿品位及回收率的变化，验证干法改性效果。对于最佳干法改性产物，通过调节充气量，药剂量和搅拌速度等，探索最佳浮选操作参数，得到最佳浮选效果，为工业化应用提供基础性研究。1.3.2 技术路线本研究的技术路线如图 1-2 所示。
冶金技术锂离子电池回收领域中，湿法冶金技术是指通过酸，碱或金属元素以离子形式进入溶液，然后通过萃取[37-38]，沉淀]或离子交换[43-44]等方式提取金属单质或以其他化合物的等通过联用酸浸和化学沉淀的方法从废弃锂离子电池中首先将正极材料溶解于 H2SO4和 H2O2溶液中，通过添加 CoC2O4·2H2O 的形式回收，通过添加 Na2CO3将锂元素其中钴和锂元素的回收率分别达到 94.7%和 71.0%。常伟[4/L 柠檬酸在溶液中，如图 2-1 所示，电流密度为 15.6mA锂，优化后金属钴的回收率为 90.8%。K. Tanong[47]等有液萃取和沉淀方法，从未分类的废弃锂离子电池中 Zn (IIi (II) 等金属元素，最终从混合的电极材料粉末中回收3% Mn 和 41%Ni。
【参考文献】：
期刊论文
[1]废弃锂离子电池富钴破碎产物的可浮性[J]. 李红,何亚群,张涛,黄亚军,朱向楠. 中国有色金属学报. 2014(10)
[2]磨矿对氧化煤浮选效果的影响[J]. 夏文成,杨建国,朱宾,王羽玲. 煤炭学报. 2012(12)
[3]电化学还原技术从废旧锂离子电池中浸出LiCoO2[J]. 常伟,满瑞林,尹晓莹,张建. 中国有色金属学报. 2014(03)
[4]氧化亚铁硫杆菌浸出废旧锂离子电池中钴酸锂的电化学行为[J]. 邓孝荣,曾桂生,罗胜联,罗旭彪,邹建平. 中南大学学报(自然科学版). 2012(07)
[5]生物浸出废旧锂离子电池中钴的菌种选育技术[J]. 曾桂生,邹建平,彭强,杜剑. 南昌航空大学学报(自然科学版). 2009(04)
[6]用浮选法从废锂离子电池中回收锂钴氧化物[J]. 金泳勋,松田光明,董晓辉,雨田. 国外金属矿选矿. 2003(07)
硕士论文
[1]废旧锂离子电池中有价金属离子的生物淋滤及其机理研究[D]. 辛亚云.北京理工大学 2016
[2]采用焙烧—浮选法从废旧锂电池中回收钴酸锂研究[D]. 刘杰.华东交通大学 2013
本文编号：3134627
【文章来源】：中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
中国历年锂离子电池产量Figure1-1Theanaualproductionoflithium-ionbatteriesinChina
硕士学位论文钴酸锂和石墨的磨剥特性和相互作用影响;表面元素分布及化合态：主要包括表面元素组成及化合态的迁移规律和元素分布状态，重点研究颗粒表面羟基，羧基等含氧亲水性官能团含量的变化规律(4) 浮选行为验证及优化浮选作为分离回收钴酸锂和石墨的最终方法，用于检验干法表面改性的实际效果。对不同条件下的磨矿产品，进行相同操作制度的浮选实验，对比钴酸锂和石墨浮选精矿品位及回收率的变化，验证干法改性效果。对于最佳干法改性产物，通过调节充气量，药剂量和搅拌速度等，探索最佳浮选操作参数，得到最佳浮选效果，为工业化应用提供基础性研究。1.3.2 技术路线本研究的技术路线如图 1-2 所示。
冶金技术锂离子电池回收领域中，湿法冶金技术是指通过酸，碱或金属元素以离子形式进入溶液，然后通过萃取[37-38]，沉淀]或离子交换[43-44]等方式提取金属单质或以其他化合物的等通过联用酸浸和化学沉淀的方法从废弃锂离子电池中首先将正极材料溶解于 H2SO4和 H2O2溶液中，通过添加 CoC2O4·2H2O 的形式回收，通过添加 Na2CO3将锂元素其中钴和锂元素的回收率分别达到 94.7%和 71.0%。常伟[4/L 柠檬酸在溶液中，如图 2-1 所示，电流密度为 15.6mA锂，优化后金属钴的回收率为 90.8%。K. Tanong[47]等有液萃取和沉淀方法，从未分类的废弃锂离子电池中 Zn (IIi (II) 等金属元素，最终从混合的电极材料粉末中回收3% Mn 和 41%Ni。
【参考文献】：
期刊论文
[1]废弃锂离子电池富钴破碎产物的可浮性[J]. 李红,何亚群,张涛,黄亚军,朱向楠. 中国有色金属学报. 2014(10)
[2]磨矿对氧化煤浮选效果的影响[J]. 夏文成,杨建国,朱宾,王羽玲. 煤炭学报. 2012(12)
[3]电化学还原技术从废旧锂离子电池中浸出LiCoO2[J]. 常伟,满瑞林,尹晓莹,张建. 中国有色金属学报. 2014(03)
[4]氧化亚铁硫杆菌浸出废旧锂离子电池中钴酸锂的电化学行为[J]. 邓孝荣,曾桂生,罗胜联,罗旭彪,邹建平. 中南大学学报(自然科学版). 2012(07)
[5]生物浸出废旧锂离子电池中钴的菌种选育技术[J]. 曾桂生,邹建平,彭强,杜剑. 南昌航空大学学报(自然科学版). 2009(04)
[6]用浮选法从废锂离子电池中回收锂钴氧化物[J]. 金泳勋,松田光明,董晓辉,雨田. 国外金属矿选矿. 2003(07)
硕士论文
[1]废旧锂离子电池中有价金属离子的生物淋滤及其机理研究[D]. 辛亚云.北京理工大学 2016
[2]采用焙烧—浮选法从废旧锂电池中回收钴酸锂研究[D]. 刘杰.华东交通大学 2013
本文编号：3134627
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