本論文以廢舊磷酸鐵鋰電池正極材料為原料,采用無(wú)機(jī)酸浸取工藝提取其中的有價(jià)金屬元素,然后以碳酸鈉為沉淀劑制備碳酸鋰,并對(duì)碳酸鋰沉淀過(guò)程中產(chǎn)生的鐵黃進(jìn)行鍛燒制備鐵紅顏料。主要研究工作和結(jié)論如下:（1）分別以硝酸和鹽酸為酸性浸取劑,以廢舊磷酸鐵鋰正極材料中的鋰離子浸出率為主要考察指標(biāo),通過(guò)單因素條件實(shí)驗(yàn)和正交實(shí)驗(yàn)考察并確定了較佳的酸浸工藝條件。經(jīng)檢測(cè),優(yōu)化條件下所制備的碳酸鋰樣品含水量分別為0.169%、0.203%,碳酸鋰純度分別為97.46%、97.44%,碳酸鋰粒度測(cè)試的d10分別為:3.289μm、1.734μm,滿足《電池級(jí)碳酸鋰》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)指標(biāo)的要求。（2）以優(yōu)化條件下的硝酸浸取液為原料,以碳酸鈉為沉淀劑,以碳酸鋰的回收率為主要考察指標(biāo),考察并確定了較適宜的碳酸鋰制備工藝條件;采用碳化分解蒸發(fā)法對(duì)所制備的碳酸鋰進(jìn)行純化,考察并確定了較適宜的純化工藝條件。經(jīng)純化后,樣品含水量由平均0.169%降低至平均0.167%,純度由97.46%升高至98.66%,且樣品粒度分布較均勻。（3）對(duì)碳酸鋰制備過(guò)程產(chǎn)生的鐵黃進(jìn)行表面改性,考察并確定較適宜的鐵黃表面改性工藝條件;對(duì)碳酸鋰制備過(guò)程產(chǎn)生... 

【文章來(lái)源】：合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：78 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 鋰離子電池
        1.2.1 鋰離子電池的基本結(jié)構(gòu)
        1.2.2 鋰離子電池充放電過(guò)程
        1.2.3 鋰離子電池的主要特點(diǎn)
        1.2.4 鋰離子電池的發(fā)展應(yīng)用現(xiàn)狀
    1.3 磷酸鐵鋰電池正極材料
    1.4 從廢舊磷酸鐵鋰電池正極材料回收有價(jià)元素
        1.4.1 廢舊磷酸鐵鋰電池的危害
        1.4.2 廢舊磷酸鐵鋰電池的處理現(xiàn)狀
        1.4.3 從廢舊磷酸鐵鋰電池正極材料中回收鋰元素
        1.4.4 從廢舊磷酸鐵鋰電池正極材料中回收鐵元素
    1.5 論文的研究?jī)?nèi)容、目的與意義
第二章 實(shí)驗(yàn)部分
    2.1 實(shí)驗(yàn)藥品、儀器與設(shè)備
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)藥品
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備
    2.2 實(shí)驗(yàn)方法與步驟
        2.2.1 正極活性物質(zhì)分離
        2.2.2 酸浸回收鋰離子
        2.2.3 碳酸鋰純化
        2.2.4 鐵黃表面改性及氧化鐵紅制備
    2.3 分析方法
        2.3.1 碳酸鋰含水量的檢測(cè)
        2.3.2 碳酸鋰純度的分析
        2.3.3 正極活性物質(zhì)鋰含量的測(cè)定
        2.3.4 鐵黃吸油值測(cè)定
        2.3.5 鐵紅含量測(cè)定
    2.4 樣品表征
        2.4.1 X-射線衍射（XRD）分析
        2.4.2 粒度分析
        2.4.3 熱重分析（TG）測(cè)試
        2.4.4 原子吸收光譜測(cè)試
第三章 磷酸鐵鋰正極材料浸取工藝條件
    3.1 有機(jī)溶劑和鋰浸取劑的篩選
        3.1.1 有機(jī)溶劑的篩選
        3.1.2 鋰浸取劑的篩選
    3.2 硝酸浸出工藝條件優(yōu)化
        3.2.1 單因素條件實(shí)驗(yàn)
        3.2.2 正交實(shí)驗(yàn)
        3.2.3 樣品的表征和分析
    3.3 鹽酸浸出工藝條件優(yōu)化
        3.3.1 單因素條件實(shí)驗(yàn)
        3.3.2 正交實(shí)驗(yàn)
        3.3.3 樣品的表征和分析
    3.4 本章小結(jié)
第四章 碳酸鋰制備及純化的工藝條件優(yōu)化
    4.1 碳酸鋰制備工藝條件
        4.1.1 碳酸鈉濃度對(duì)碳酸鋰回收率的影響
        4.1.2 反應(yīng)溫度對(duì)碳酸鋰回收率的影響
        4.1.3 反應(yīng)時(shí)間對(duì)碳酸鋰回收率的影響
    4.2 純化工藝條件
        4.2.1 碳化溫度對(duì)碳酸鋰回收率的影響
        4.2.2 碳化溫度對(duì)碳酸鋰純度的影響
        4.2.3 二氧化碳流速對(duì)碳酸鋰回收率的影響
        4.2.4 二氧化碳流速對(duì)碳酸鋰純度的影響
    4.3 樣品的表征與分析
    4.4 本章小結(jié)
第五章 磷酸鐵鋰正極材料中鐵元素的回收
    5.1 鐵黃表面改性處理
        5.1.1 鐵黃性質(zhì)
        5.1.2 鐵黃表面改性
    5.2 鐵黃煅燒制備鐵紅
        5.2.1 煅燒工藝條件優(yōu)化
        5.2.2 鐵紅樣品的分析和表征
    5.3 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)及成果情況



本文編號(hào)：2896689