（硕士学位论文）典型有色金属二次资源循环利用技术研究.pdf

摘要随着锂离子电池广泛的应用,产生了大量的废旧锂离子电池,如何回收废旧锂离子电池和资源化循环利用己成为社会普遍关注的问题。回收处理废旧锂离子电池不仅可以解决废旧电池所带来的一系列环境问题,而且对电池中有色金属进行了回收利用,能有效缓解资源的紧缺。本论文主要研究了废旧锂离子电池正极材料中钴、铝以及白铜合金废料中铜、锌、镍金属离子的回收工艺。在总结国内外相关文献的基础上,提出了对废旧锂离子电池正极材料的回收工艺:拆解废旧锂离子电池一菡ú牧弦活芩犸勰┑慕鲆籔腿〕取分离钴、锂离子一还原氯化钴溶液一玫金属钴粉。目前,文献中未见对白铜合金废料湿法回收工艺的报道,本论文采用的工艺为:粉碎白铜合金废料一酸浸出一萃取分离出铜离子腿》掷氤锌离子一水相中剩余硫酸镍溶液。首先,将废旧锂离子电池拆去外壳,取出正极材料;正极材料的预处理方法是采用有机溶剂芙馄渲械恼辰峒粒朔椒ㄓ行У姆掷肓铝、钴,实现了铝箔以金属形态直接回收的目的,得到钴酸锂和石墨混合粉末,极大减轻了回收金属钴离子时的除杂工序,且对环境友好;,在℃水浴中反应约箢和锂的金属离子能完全进入浸出液。然后,将浸出液的值调节到,使用萃取剂萃取除去溶液中的杂质离子。实验证明:室温下,在体积浓度为%、皂化度为%,相比为簂的条件下,两级萃取操作能除去浸出液中大部分的、、、、等杂质离子;得到的除杂后的水相溶液采取萃取剂分离回收其中的钴、锂离子,较佳操作条件为:室温下、值为、相比为、混合时间为保遁腿〔僮骱箢芾胱拥妮腿率能达到.%。富钴有机相用的盐酸溶液反萃,两级操作便能
械粉碎,投入剂首先分离出浸出液中的铜离子,实验表明萃取剂对铜有较好的选择性,最佳操作条件为:在相比为、值为奶积浓度为%,混合时间为.%;使用萃取剂萃取分离后续水相溶液中的锌离子,其操作条的分离,得到硫酸铜、硫酸锌和硫酸镍三种产品。反萃完全,;反萃得到的氯化钴溶液,直接采用水合肼在碱性条件下还原为金属钴粉,其还原率能超过.%,得到的产品经检测为树枝状的纯金属钴粉。在本论文的回收工艺中,废旧锂离子电池正极材料中钴的回收率达到.%、铝院练狭闲问则超过%。最后,研究了白铜合金废料的回收工艺。将合金废料进行初步的机的硫酸中加热搅拌,温度控制为℃,在加入适量的%过氧化氢水溶液后,约淄辖鹉芡耆ń觯皇褂猛匦л腿奶跫拢妮腿÷誓艽锏ァ使用/牧蛩峤蟹摧筒僮鳎胶馐奔浣鑫,反萃回收率可达到件为:在相比为、值为寤ǘサ奶跫拢旌时间为级后锌离子的萃取率为.%,且几乎不萃取水相中的镍,选择性分离效果好。使用痩的摧停旌虾蠓摧痛平衡,锌的回收率为ァU豕ひ胀瓿闪送⒛⑿咳种饕@胱蛹关键词:废旧锂离子电池,白铜合金废料,回收,萃取武汉工程大学硕士学位论文
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在——年解密后适用本授权书。学位论文作者签名:给,积获独创性声明学位论文作者签名:衿油,汞缈曩庠聇日俐艿年侣氯本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除文中已经标明引用的内容外,本文的研究做出贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解我校有关保留、使用学位论文的规定,即:我校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅。本人授权武汉工程大学研究生处可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密本论文属于不保密∥。朐谝陨戏娇蚰诖颉啊獭指导
第挛南鬃凼应、无污染、自放电小、寿命长等优点的新一代绿色电池,不仅已被广领域,并可望在电动汽车、航天和储能等方面得到应用,以应对日趋严难以在汽车工业中得到大规模应用。因此,除加大对新型锂离子电池正研究背景锂离子电池是具有电压高、体积小、质量轻、比能量高、无记忆效泛应用于移动电话、笔记本电脑、摄像机、数码相机等民用及军事应用格的环保标准对城市汽车尾气的要求。随着日益巨增的锂离子电池使用量,废旧锂离子电池的资源化循环利用已成为锂离子电池行业普遍关注的难题。据对近年来对国内跨越式发展的深圳比亚迪、邦迪电子、比克电池、力神等锂离子电池企业的统计,年国内的锂离子电池产量已超过亿只,对钴酸锂的需求量也超过了夜穷茏试醇H狈Φ国家,一直长期依赖从民主刚果、南非和摩洛哥等非洲国家进口钻精矿等弥补国内缺口。据中国海关统计,昙渲泄陬芫ǹ笫量每年增长%,昙湓痑,但由于锂离子电池产业的兴起,一年间