采用高温焙烧—硫酸浸出工艺从废电池材料中提取钴

发布时间：2021-07-05 11:36

　　研究了电池粉在不同气氛中焙烧预处理后用硫酸浸出钴,考察了焙烧气氛及硫酸浓度、浸出温度、浸出时间、液固体积质量比对钴浸出率的影响,采用XRD、SEM对焙烧前后的电池材料进行表征。电池材料在氮气氛中焙烧处理后,表面变得蓬松、多孔,其中的钴酸锂转化成Li₂CO₃、CoO、Co;电池材料在氮气氛中于600℃下焙烧2 h,然后用浓度为4 mol/L硫酸溶液在85℃、液固体积质量比10 mL/g条件下浸出2.5 h,钴浸出率为88%,浸出效果较好。 

【文章来源】：湿法冶金. 2020,39(04)北大核心

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

3份电池试验样品的XRD图谱

3份电池试验样品的SEM分析结果如图2所示。由图2看出:电池粉经高温焙烧后,片状结构变得明显,这可能是电池粉表面的黏结剂聚偏氟乙烯(PVDF)及杂质被去除所致;特别是在氮气氛中焙烧后,其表面变得蓬松多孔,这是钴酸锂和碳粉发生反应,有CO2、CO气体生成并逸出[17]造成的。

在浸出温度85 ℃、液固体积质量比10 mL/g、浸出时间2 h、搅拌速度500 r/min条件下,硫酸浓度对钴浸出率的影响试验结果如图3所示。可以看出,3份试样的钴浸出率都随硫酸浓度增大先升高后趋于稳定,但在氮气氛中焙烧后,钴浸出率明显升高。高温焙烧不仅能去除电池粉中的酯类电解液有机物,还能将包覆在电池粉颗粒表面的黏结剂PVDF一并除掉,有利于浸出进行。由于电池粉中含有碳材料,在氮气氛中焙烧时,LiCoO2与碳反应将其中的高价态钴还原成低价态Co、CoO,有利于硫酸浸出。硫酸浓度为4 mol/L时,钴浸出率为88%。2.2.2 浸出温度对钴浸出率的影响

【参考文献】：
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本文编号：3266002