檸檬酸濕法回收廢鉛膏過(guò)程中的雜質(zhì)轉(zhuǎn)化及其對(duì)電池性能影響
發(fā)布時(shí)間:2021-03-05 12:37
鉛酸蓄電池因性能穩(wěn)定且價(jià)格便宜,占據(jù)了二次電池的主要市場(chǎng)份額。目前,廢鉛酸蓄電池大部分采用火法熔煉回收工藝,存在環(huán)境污染的風(fēng)險(xiǎn)。課題組前期研究了檸檬酸濕法回收廢鉛酸蓄電池鉛膏新工藝,低溫焙燒制備新型超細(xì)鉛粉,該鉛粉可以直接作為新鉛酸蓄電池的活性物質(zhì)。對(duì)于現(xiàn)有的回收鉛酸蓄電池的濕法工藝,除雜研究較少,大量的鐵、銻、銅、鋅等雜質(zhì)存在于廢鉛膏中,最后殘留在鉛粉中對(duì)鉛酸蓄電池的性能造成影響。因此,在濕法回收工藝中,鐵、銻、銅、鋅雜質(zhì)在浸出體系的轉(zhuǎn)化,及其對(duì)新型鉛粉制備電池性能的影響規(guī)律,需要深入探討。本論文針對(duì)上述關(guān)鍵問(wèn)題,進(jìn)行了大量的研究,取得的主要成果包括:1、模擬鉛膏濕法制備的新型鉛粉和傳統(tǒng)球磨氧化法鉛粉性能對(duì)比研究通過(guò)對(duì)實(shí)際廢鉛膏成分的分析,采用分析純?cè)噭┡渲颇M鉛膏(65%PbSO4,29.5%PbO2,4.5%PbO,0.5%Pb)。將模擬鉛膏用檸檬酸/檸檬酸鈉體系浸出,得到前驅(qū)體檸檬酸鉛,375℃低溫焙燒生成新型鉛粉。對(duì)新型鉛粉和傳統(tǒng)球磨氧化法鉛粉進(jìn)行物理和電化學(xué)性質(zhì)的比較,新型鉛粉吸水值220mL/kg,氧化度81%、吸酸值0.256g/g、視比重1.612g/cm3,平均粒徑...
【文章來(lái)源】:華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:192 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 前言
1.2 廢鉛酸蓄電池回收現(xiàn)狀及方法
1.3 鉛酸蓄電池的制備、機(jī)理及生效
1.4 雜質(zhì)對(duì)鉛酸蓄電池性能影響的研究現(xiàn)狀
1.5 鉛酸蓄電池性能評(píng)價(jià)指標(biāo)
1.6 研究?jī)?nèi)容
1.7 論文總體框架
1.8 論文特色與創(chuàng)新點(diǎn)
2 實(shí)驗(yàn)方法及原理
2.1 實(shí)驗(yàn)原料
2.2 主要實(shí)驗(yàn)、分析儀器
2.3 檸檬酸法浸出鉛膏實(shí)驗(yàn)
2.4 低溫焙燒檸檬酸鉛前驅(qū)體制備鉛粉和特性測(cè)試方法
2.5 電池的制備和測(cè)試方法
2.6 主要研究技術(shù)方案
2.7 本章小結(jié)
3 新型鉛粉和傳統(tǒng)球磨氧化法鉛粉性能比較
3.1 檸檬酸鉛前驅(qū)體的制備和特性
3.2 新型鉛粉和傳統(tǒng)鉛粉性質(zhì)的比較
3.3 不同鉛粉制備電池正極材料裝配電池的性能比較
3.4 電池失效機(jī)理的探討
3.5 本章小結(jié)
4 鐵雜質(zhì)在檸檬酸/檸檬酸鈉體系中的轉(zhuǎn)化及對(duì)電池性能影響
4.1 鐵雜質(zhì)在不同pH檸檬酸浸出體系中的轉(zhuǎn)化
4.2 摻鐵模擬鉛膏在檸檬酸浸出體系中的轉(zhuǎn)化規(guī)律
4.3 鐵雜質(zhì)對(duì)檸檬酸鉛低溫焙燒制備的新型鉛粉的影響
4.4 鐵雜質(zhì)對(duì)新型鉛粉作電池正極材料裝配電池性能的影響
4.5 鐵雜質(zhì)對(duì)電池循環(huán)失效作用機(jī)理的探討
4.6 本章小結(jié)
5 銻雜質(zhì)在檸檬酸/檸檬酸鈉體系中的轉(zhuǎn)化及對(duì)電池性能影響
5.1 銻雜質(zhì)在不同pH檸檬酸浸出體系中的轉(zhuǎn)化
5.2 摻銻模擬鉛膏在檸檬酸浸出體系中的轉(zhuǎn)化
5.3 銻雜質(zhì)對(duì)檸檬酸鉛低溫焙燒制備新型鉛粉的影響
5.4 銻雜質(zhì)對(duì)新型鉛粉作電池正極材料裝配電池性能的影響
5.5 銻雜質(zhì)對(duì)電池循環(huán)失效作用機(jī)理的探討
5.6 本章小結(jié)
6 銅雜質(zhì)在檸檬酸/檸檬酸鈉體系中的轉(zhuǎn)化及對(duì)電池性能影響
6.1 銅雜質(zhì)在不同pH檸檬酸浸出體系中的轉(zhuǎn)化
6.2 摻銅模擬鉛膏在檸檬酸浸出體系中的轉(zhuǎn)化
6.3 銅雜質(zhì)對(duì)檸檬酸鉛低溫焙燒制備新型鉛粉的影響
6.4 銅雜質(zhì)對(duì)新型鉛粉作電池正極材料裝配電池性能的影響
6.5 銅雜質(zhì)對(duì)電池循環(huán)失效作用機(jī)理的探討
6.6 本章小結(jié)
7 鋅雜質(zhì)在檸檬酸/檸檬酸鈉體系中的轉(zhuǎn)化及對(duì)電池性能影響
7.1 鋅雜質(zhì)在不同pH檸檬酸浸出體系中的轉(zhuǎn)化
7.2 摻鋅模擬鉛膏在檸檬酸浸出體系中轉(zhuǎn)化
7.3 鋅雜質(zhì)對(duì)檸檬酸鉛低溫焙燒制備新型鉛粉的影響
7.4 鋅雜質(zhì)對(duì)新型鉛粉作電池正極材料裝配電池性能的影響
7.5 鋅雜質(zhì)對(duì)電池循環(huán)失效作用機(jī)理的探討
7.6 鋅電池制作過(guò)程中間機(jī)理分析
7.7 本章小結(jié)
8 實(shí)際廢鉛膏中雜質(zhì)對(duì)電池性能的影響
8.1 實(shí)際廢鉛膏浸出實(shí)驗(yàn)結(jié)果
8.2 實(shí)際廢鉛膏焙燒實(shí)驗(yàn)結(jié)果
8.3 實(shí)際廢鉛膏電池性能
8.4 本章小結(jié)
9 全文總結(jié)和展望
9.1 全文總結(jié)
9.2 存在問(wèn)題與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄一:攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文*
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]我國(guó)廢鉛酸蓄電池火法冶煉污染防治最佳可行技術(shù)研究[J]. 陳曦,祁國(guó)恕,惠懷勝,張正潔. 資源再生. 2012(06)
[2]鉛膏硫酸鹽轉(zhuǎn)化為碳酸鹽的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 丁希樓,謝偉. 安徽化工. 2011(04)
[3]提高潛艇鉛酸蓄電池壽命技術(shù)途徑的研究[J]. 朱運(yùn)裕. 船電技術(shù). 2010(10)
[4]廢舊鉛酸電池回收處置現(xiàn)狀及對(duì)策[J]. 劉金生,楊驥,陳婷. 輕工機(jī)械. 2010(05)
[5]鉛酸蓄電池中鐵雜質(zhì)含量控制的實(shí)踐與探討[J]. 劉群,劉輝,邵華光. 蓄電池. 2010(04)
[6]高垢量直流鍋爐的化學(xué)清洗[J]. 熊斌,祝酈偉. 浙江電力. 2010(07)
[7]以廢鉛酸電池鉛膏制備超細(xì)氧化鉛粉末[J]. 朱新鋒,劉萬(wàn)超,楊海玉,李磊,楊家寬. 中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2010(01)
[8]鉛酸蓄電池的回收利用[J]. 胡小芳. 有色冶金設(shè)計(jì)與研究. 2009(06)
[9]鉛酸蓄電池硫化的原因及對(duì)策[J]. 王慧,胡恒生,張明蓮,胡恩勇. 電源技術(shù)應(yīng)用. 2009(11)
[10]鉛酸蓄電池用鉛粉的研究進(jìn)展[J]. 趙瑞瑞,陳紅雨. 蓄電池. 2009(02)
博士論文
[1]廢鉛膏有機(jī)酸浸出及低溫焙燒制備超細(xì)鉛粉的基礎(chǔ)研究[D]. 朱新鋒.華中科技大學(xué) 2012
碩士論文
[1]電解液添加劑對(duì)新型鉛粉制備電池性能影響的研究[D]. 王琴.華中科技大學(xué) 2013
[2]基于新型鉛粉的鉛酸蓄電池制備及其電化學(xué)性能研究[D]. 楊丹妮.華中科技大學(xué) 2013
[3]鉛酸蓄電池正極性能提高的研究[D]. 沈左松.哈爾濱工程大學(xué) 2003
本文編號(hào):3065212
【文章來(lái)源】:華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:192 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 前言
1.2 廢鉛酸蓄電池回收現(xiàn)狀及方法
1.3 鉛酸蓄電池的制備、機(jī)理及生效
1.4 雜質(zhì)對(duì)鉛酸蓄電池性能影響的研究現(xiàn)狀
1.5 鉛酸蓄電池性能評(píng)價(jià)指標(biāo)
1.6 研究?jī)?nèi)容
1.7 論文總體框架
1.8 論文特色與創(chuàng)新點(diǎn)
2 實(shí)驗(yàn)方法及原理
2.1 實(shí)驗(yàn)原料
2.2 主要實(shí)驗(yàn)、分析儀器
2.3 檸檬酸法浸出鉛膏實(shí)驗(yàn)
2.4 低溫焙燒檸檬酸鉛前驅(qū)體制備鉛粉和特性測(cè)試方法
2.5 電池的制備和測(cè)試方法
2.6 主要研究技術(shù)方案
2.7 本章小結(jié)
3 新型鉛粉和傳統(tǒng)球磨氧化法鉛粉性能比較
3.1 檸檬酸鉛前驅(qū)體的制備和特性
3.2 新型鉛粉和傳統(tǒng)鉛粉性質(zhì)的比較
3.3 不同鉛粉制備電池正極材料裝配電池的性能比較
3.4 電池失效機(jī)理的探討
3.5 本章小結(jié)
4 鐵雜質(zhì)在檸檬酸/檸檬酸鈉體系中的轉(zhuǎn)化及對(duì)電池性能影響
4.1 鐵雜質(zhì)在不同pH檸檬酸浸出體系中的轉(zhuǎn)化
4.2 摻鐵模擬鉛膏在檸檬酸浸出體系中的轉(zhuǎn)化規(guī)律
4.3 鐵雜質(zhì)對(duì)檸檬酸鉛低溫焙燒制備的新型鉛粉的影響
4.4 鐵雜質(zhì)對(duì)新型鉛粉作電池正極材料裝配電池性能的影響
4.5 鐵雜質(zhì)對(duì)電池循環(huán)失效作用機(jī)理的探討
4.6 本章小結(jié)
5 銻雜質(zhì)在檸檬酸/檸檬酸鈉體系中的轉(zhuǎn)化及對(duì)電池性能影響
5.1 銻雜質(zhì)在不同pH檸檬酸浸出體系中的轉(zhuǎn)化
5.2 摻銻模擬鉛膏在檸檬酸浸出體系中的轉(zhuǎn)化
5.3 銻雜質(zhì)對(duì)檸檬酸鉛低溫焙燒制備新型鉛粉的影響
5.4 銻雜質(zhì)對(duì)新型鉛粉作電池正極材料裝配電池性能的影響
5.5 銻雜質(zhì)對(duì)電池循環(huán)失效作用機(jī)理的探討
5.6 本章小結(jié)
6 銅雜質(zhì)在檸檬酸/檸檬酸鈉體系中的轉(zhuǎn)化及對(duì)電池性能影響
6.1 銅雜質(zhì)在不同pH檸檬酸浸出體系中的轉(zhuǎn)化
6.2 摻銅模擬鉛膏在檸檬酸浸出體系中的轉(zhuǎn)化
6.3 銅雜質(zhì)對(duì)檸檬酸鉛低溫焙燒制備新型鉛粉的影響
6.4 銅雜質(zhì)對(duì)新型鉛粉作電池正極材料裝配電池性能的影響
6.5 銅雜質(zhì)對(duì)電池循環(huán)失效作用機(jī)理的探討
6.6 本章小結(jié)
7 鋅雜質(zhì)在檸檬酸/檸檬酸鈉體系中的轉(zhuǎn)化及對(duì)電池性能影響
7.1 鋅雜質(zhì)在不同pH檸檬酸浸出體系中的轉(zhuǎn)化
7.2 摻鋅模擬鉛膏在檸檬酸浸出體系中轉(zhuǎn)化
7.3 鋅雜質(zhì)對(duì)檸檬酸鉛低溫焙燒制備新型鉛粉的影響
7.4 鋅雜質(zhì)對(duì)新型鉛粉作電池正極材料裝配電池性能的影響
7.5 鋅雜質(zhì)對(duì)電池循環(huán)失效作用機(jī)理的探討
7.6 鋅電池制作過(guò)程中間機(jī)理分析
7.7 本章小結(jié)
8 實(shí)際廢鉛膏中雜質(zhì)對(duì)電池性能的影響
8.1 實(shí)際廢鉛膏浸出實(shí)驗(yàn)結(jié)果
8.2 實(shí)際廢鉛膏焙燒實(shí)驗(yàn)結(jié)果
8.3 實(shí)際廢鉛膏電池性能
8.4 本章小結(jié)
9 全文總結(jié)和展望
9.1 全文總結(jié)
9.2 存在問(wèn)題與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄一:攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文*
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]我國(guó)廢鉛酸蓄電池火法冶煉污染防治最佳可行技術(shù)研究[J]. 陳曦,祁國(guó)恕,惠懷勝,張正潔. 資源再生. 2012(06)
[2]鉛膏硫酸鹽轉(zhuǎn)化為碳酸鹽的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 丁希樓,謝偉. 安徽化工. 2011(04)
[3]提高潛艇鉛酸蓄電池壽命技術(shù)途徑的研究[J]. 朱運(yùn)裕. 船電技術(shù). 2010(10)
[4]廢舊鉛酸電池回收處置現(xiàn)狀及對(duì)策[J]. 劉金生,楊驥,陳婷. 輕工機(jī)械. 2010(05)
[5]鉛酸蓄電池中鐵雜質(zhì)含量控制的實(shí)踐與探討[J]. 劉群,劉輝,邵華光. 蓄電池. 2010(04)
[6]高垢量直流鍋爐的化學(xué)清洗[J]. 熊斌,祝酈偉. 浙江電力. 2010(07)
[7]以廢鉛酸電池鉛膏制備超細(xì)氧化鉛粉末[J]. 朱新鋒,劉萬(wàn)超,楊海玉,李磊,楊家寬. 中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2010(01)
[8]鉛酸蓄電池的回收利用[J]. 胡小芳. 有色冶金設(shè)計(jì)與研究. 2009(06)
[9]鉛酸蓄電池硫化的原因及對(duì)策[J]. 王慧,胡恒生,張明蓮,胡恩勇. 電源技術(shù)應(yīng)用. 2009(11)
[10]鉛酸蓄電池用鉛粉的研究進(jìn)展[J]. 趙瑞瑞,陳紅雨. 蓄電池. 2009(02)
博士論文
[1]廢鉛膏有機(jī)酸浸出及低溫焙燒制備超細(xì)鉛粉的基礎(chǔ)研究[D]. 朱新鋒.華中科技大學(xué) 2012
碩士論文
[1]電解液添加劑對(duì)新型鉛粉制備電池性能影響的研究[D]. 王琴.華中科技大學(xué) 2013
[2]基于新型鉛粉的鉛酸蓄電池制備及其電化學(xué)性能研究[D]. 楊丹妮.華中科技大學(xué) 2013
[3]鉛酸蓄電池正極性能提高的研究[D]. 沈左松.哈爾濱工程大學(xué) 2003
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