【摘要】：以廢舊鋰電池正極條為陰極,以鉛板作陽極,在稀硫酸溶液中,電解浸出正極材料中的鈷,從熱力學和動力學兩方面對鈷的電解浸出過程進行研究。實驗及熱力學數(shù)據(jù)分析表明:LiCoO2主要通過Co(OH)3還原浸出得到Co2+,考查浸出溫度和時間表明在電解前期5~30 min電解浸出由縮核模型的化學反應過程控制,浸出率α與時間t滿足未反應核收縮模型1-(1-α)1/3=Kt,其表觀活化能為7.32 kJ/mol;中期是混合控制;后期75~180 min符合內(nèi)擴散控制模型1-2α/3-(1-α)2/3=Kt,表觀活化能17.05 kJ/mol。浸出液中的鋁主要是鋁箔表面氧化鋁層不受陰極保護而溶于硫酸溶液,正極材料從鋁箔上剝離與氧化鋁層的溶解有關(guān),剝離時間影響鈷的浸出率。
[Abstract]:Cobalt from cathode material of waste lithium battery was electrolytically leached in dilute sulfuric acid solution with lead plate as anode and cathode strip of waste lithium battery as cathode. The electrolysis leaching process of cobalt was studied from two aspects of thermodynamics and kinetics. The experimental and thermodynamic data analysis showed that LiCoO2 was mainly leached by Co (OH) _ 3 reduction to obtain Co2. The examination of leaching temperature and time showed that the electrolysis leaching was controlled by the chemical reaction process of the model of shrinking nucleus at the early stage of electrolysis at 5 ~ 30 min. The leaching rate 偽 and time t satisfy the unreacted nuclear contraction model 1- (1- 偽) 1 / 3 Kt.The apparent activation energy is 7.32 kJ/mol;. In the middle stage, mixing control is used, and in the late stage, 75g 180 min accords with the internal diffusion control model 1-2 偽 / 3- (1- 偽) 2 / 3 Kt, and the apparent activation energy is 17.05 kJ/mol.. Aluminum in leaching solution is mainly dissolved in sulfuric acid solution without cathodic protection. The stripping of positive material from aluminum foil is related to the dissolution of aluminum oxide layer, and the stripping time affects the leaching rate of cobalt.
【作者單位】： 中南大學化學化工學院;中南大學有色金屬資源化學教育部重點實驗室;
【基金】：國家自然科學基金資助項目(21046007)
【分類號】：TM912.9

【參考文獻】

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3 張永祿;王成彥;楊卜;楊永強;;廢舊鋰離子電池LiCoO_2電極中鈷的浸出動力學[J];有色金屬(冶煉部分);2012年08期

4 馮其明;邵延海;歐樂明;張國范;盧毅屏;;廢催化劑焙燒水浸渣中硫酸浸取鈷的動力學研究[J];中南大學學報(自然科學版);2010年01期

5 吳芳;從廢舊鋰離子二次電池中回收鈷和鋰[J];中國有色金屬學報;2004年04期

6 盧毅屏;夏自發(fā);馮其明;龍濤;歐樂明;張國范;;廢鋰離子電池中集流體與活性物質(zhì)的分離[J];中國有色金屬學報;2007年06期

【共引文獻】

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2 袁文輝;邱定蕃;王成彥;;還原熔煉失效鋰離子電池制備Co-Cu-Fe合金[J];材料科學與工藝;2010年04期

3 張陽;滿瑞林;王輝;陳亮;;廢舊鋰離子電池中鈷的回收[J];電池;2009年06期

4 陳亮;瞿毅;趙鵬飛;唐新村;;用廢舊鋰離子電池回收的鈷制備LiCoO_2[J];電池;2011年02期

5 張陽;滿瑞林;王輝;陳亮;;廢舊鋰離子電池中鈷的酸浸過程研究[J];電池工業(yè);2010年01期

6 趙鵬飛;尹曉瑩;滿瑞林;李珊珊;陳亮;;廢舊鋰離子電池回收工藝研究進展[J];電池工業(yè);2011年06期

7 劉云建;胡啟陽;李新海;王志興;郭華軍;彭文杰;;從不合格鋰離子蓄電池中直接回收鈷酸鋰[J];電源技術(shù);2006年04期

8 秦毅紅;何漢兵;;廢舊鋰離子蓄電池正極材料回收研究[J];電源技術(shù);2006年08期

9 譚海翔;胡啟陽;李新海;王志興;郭華軍;;鈷酸鋰廢極片中鈷回收新工藝研究[J];電源技術(shù);2007年04期

10 郭雅峰;夏志東;毛倩瑾;丁濤;;超聲輔助處理回收鋰離子電池正極材料[J];電子元件與材料;2007年05期

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2 張晗;王紅梅;馬聰麗;;鋰離子電池的再生技術(shù)[A];2013中國環(huán)境科學學會學術(shù)年會論文集（第五卷）[C];2013年

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3 李倩;富鈷和富硒物料濕法處理工藝及理論基礎(chǔ)研究[D];中南大學;2013年

4 趙桃林;鋰離子電池富鋰錳基正極材料的研究與電池低成本化分析[D];北京理工大學;2015年

5 曾現(xiàn)來;典型電子廢物部件中有色金屬回收機理及技術(shù)研究[D];清華大學;2014年

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5 馮勝雷;廢舊鋰離子電池正極材料LiCoO_2再生的研究[D];天津大學;2005年

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10 萬文治;Cu-Co-Fe合金溶出與分離研究[D];中南大學;2007年

【二級參考文獻】

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2 孫曉剛,肖明;世界鋰的生產(chǎn)消費及中國鋰工業(yè)的發(fā)展問題[J];世界有色金屬;2000年09期

3 趙武壯;;應重視鈷資源的戰(zhàn)略地位[J];世界有色金屬;2007年10期

4 王曉峰,孔祥華,趙增營;鋰離子電池中貴重金屬的回收[J];電池;2001年01期

5 胡信國,閻智剛,章寧琳,童一波,毛賢仙;國外電動車電池的發(fā)展近況[J];電池;2001年03期

6 南俊民,韓東梅,崔明,左曉希;溶劑萃取法從廢舊鋰離子電池中回收有價金屬[J];電池;2004年04期

7 戴永年,楊斌,姚耀春,馬文會,李偉宏;鋰離子電池的發(fā)展狀況[J];電池;2005年03期

8 郭麗萍,黃志良,方偉,杜小弟,雷家珩;化學沉淀法回收LiCoO_2中的Co和Li[J];電池;2005年04期

9 郭鳴鳳，楊瑞敏，張澤波，葉勁草;LiCoO_2的合成及其在鋰蓄電池中的行為[J];電化學;1995年01期

10 謝光炎;凌云;鐘勝;;廢舊鋰離子電池回收處理技術(shù)研究進展[J];環(huán)境科學與技術(shù);2009年04期

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4 李明;就地破碎浸出采鈾的研究與進展[J];鈾礦冶;1996年02期

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9 楊顯萬,張英杰,鄧綸浩,邱定蕃;礦漿電解過程的浸出機理[J];中國工程科學;2000年06期

10 王永東;李廣悅;丁德馨;張振遠;胡南;彭國文;;有機酸的配比和鈾浸出率關(guān)系研究[J];化學研究與應用;2013年10期

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3 邱廷省;廖德華;毛仁康;尹艷芬;;某難選金礦加溫化學預氧化浸出技術(shù)[A];2008年全國濕法冶金學術(shù)會議論文集[C];2008年

4 陳力研;趙文秀;;天池翠茶葉中鋅、銅、錳含量及其浸出率檢測[A];科技創(chuàng)新與節(jié)能減排——吉林省第五屆科學技術(shù)學術(shù)年會論文集（下冊）[C];2008年

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6 楊曄逵;朱一民;;從某地硫酸燒渣中浸出金試驗研究[A];2010'中國礦業(yè)科技大會論文集[C];2010年

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9 彭金輝;黃孟陽;張正勇;張利波;張世敏;張澤彪;黃銘;范興祥;;微波加熱浸出初級富鈦料非等溫動力學及吸波特性[A];2008年全國濕法冶金學術(shù)會議論文集[C];2008年

10 彭金輝;黃孟陽;張利波;張世敏;張澤彪;黃銘;范興祥;;常規(guī)加熱浸出初級富鈦料動力學研究[A];2008年全國冶金物理化學學術(shù)會議專輯（上冊）[C];2008年

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4 李伯驥;從硫酸錳溶液凈化廢渣中浸出鈷鎳的研究[D];廣西大學;2012年

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6 朱麗芳;含銅鎳浸出渣中鐵、銅、鎳的分離回收研究[D];西安建筑科技大學;2013年

7 胡寶磊;從鎳鉬礦提鉬渣中回收鎳的研究[D];中南大學;2012年

8 伍紅強;離子型稀土礦抑雜浸出工藝及機理研究[D];江西理工大學;2012年

9 張生;礦物浸出液中金的富集分離[D];西北工業(yè)大學;2001年

10 蔡貴龍;超臨界CO_2對砂巖鈾礦鈾浸出率的影響研究[D];南華大學;2013年

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