【摘要】：廢鋰離子電池中不僅有較高含量的銅、鈷、鎳等有價金屬,也含有鈷酸鋰、六氟磷酸鋰等容易污染環(huán)境和危害人類健康的組分。隨著鋰離子電池產(chǎn)量的快速增長,廢鋰離子電池的大量產(chǎn)生,無論從環(huán)境保護(hù)的角度還是資源再生的角度看,廢鋰離子電池都具有很高的回收價值。為減少酸的用量、創(chuàng)造環(huán)保安全的環(huán)境、提高金屬的浸出率,研究了采用長期篩選馴化得到的一株金屬耐受能力較強(qiáng)的氧化亞鐵硫桿菌(Thiobacillus ferrooxidans,T.f)ESY06,以酸浸-生物淋濾工藝從廢鋰離子電池電極材料中回收銅、鈷、鎳,考察了Fe~(2+)濃度對ESY06生長的影響。結(jié)果表明:ESY06同時對銅、鈷、鎳的耐受能力分別為1 224.78 mg/L、2 213.93 mg/L、289.62 mg/L;Fe~(2+)質(zhì)量濃度為20 g/L時,ESY06生長狀況最好;采用酸浸-生物淋濾工藝處理廢鋰離子電池電極材料,銅、鈷、鎳浸出率最高可達(dá)到99.88%、99.93%、99.55%。酸浸-生物淋濾工藝對銅、鈷、鎳金屬回收效果較好,對于從電池電極材料中回收有價金屬具有一定優(yōu)勢。為提升金屬銅的附加值,采用電沉積的方法回收經(jīng)過除雜、萃取分離得到的含銅溶液,研究了電極材料、電壓、電沉積時間、電沉積液溫度以及添加劑對銅回收率的影響。在最佳工藝條件時,銅的回收率可達(dá)到99.26%;為了進(jìn)一步了解銅電沉積的動力學(xué),采用循環(huán)伏安(CV)和線性掃描(LSV)電化學(xué)測試技術(shù)研究銅電極上銅沉積的電化學(xué)性質(zhì)。結(jié)果表明,在-0.2 V以及-0.4 V掃描電位下反應(yīng)的表觀活化能△G分別為15.77KJ/mol、12.48 KJ/mol,Cl~-、硫脲和明膠的混合添加劑對銅的沉積起極化作用,抑制銅電沉積和氫氣析出,可以得到平整、顆粒細(xì)致的鍍層。采用Cyanex272將萃余液中的鈷鎳萃取分離,對鈷的萃取條件進(jìn)行研究,并通過蒸發(fā)結(jié)晶得到高純度的硫酸鈷晶體。實驗表明水相pH值為3,鈷離子的濃度為8 g/L,相比為1,采用15%的Cyanex272萃取時,鈷的萃取率為99.06%,鎳的損失率為2.43%。經(jīng)0.075 mol/L的稀硫酸反萃后,鈷的回收率高于98%,在鈷萃取過程中鎳幾乎不被萃取,可有效將鎳回收。
【圖文】：

高低粘度混用。正負(fù)極隔開，防止兩個電極因接觸而導(dǎo)片大 1～2 mm，隔膜比負(fù)極片大 1～2 m烯（PP）等聚合物，有足夠的空隙率使，可以吸收盡可能多的電解液，利于化理應(yīng)實質(zhì)上是一個 Li+濃差池。當(dāng)對電池進(jìn)解液運(yùn)動到負(fù)極并插入到碳層的微孔越高；放電時（即使用電池的過程），態(tài)，回到正極的 Li+越多，放電容量越圖。

有機(jī)溶劑碳酸乙烯酯水解產(chǎn)物產(chǎn)生醛和酸，燃燒可產(chǎn)生 CO、CO2醛、有機(jī)酸污染碳酸丙烯酯與水、空氣、強(qiáng)氧化劑反應(yīng)，燃燒產(chǎn)生CO、CO2，受熱分解會產(chǎn)生醛和酮等有害氣體，引燃可引起爆炸醛、有機(jī)酸污染二甲基碳酸酯與水、強(qiáng)氧化劑、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿和強(qiáng)還原物質(zhì)發(fā)生劇烈反應(yīng)，，水解可生成甲醇，燃燒產(chǎn)生 CO、CO2甲醇等有機(jī)物污染二乙基碳酸酯與水、強(qiáng)氧化劑、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿和強(qiáng)還原物質(zhì)發(fā)生劇烈反應(yīng)，燃燒產(chǎn)生 CO、 CO2醇等有機(jī)物污染.1.4 廢舊鋰離子電池的資源性廢舊鋰離子電池中含有大量的 Li、Co、Mn、Ni、Cu 等有價金屬，如果進(jìn)行回既可以減少對環(huán)境的污染，又可以緩解我國礦產(chǎn)資源短缺的問題，符合可持續(xù)發(fā)展要求。圖 1-3 常見的鋰離子電池中主要金屬所占比重。
【學(xué)位授予單位】：江蘇理工學(xué)院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：X705

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本文編號：2589951