基于時(shí)下新能源市場(chǎng)對(duì)稀貴金屬的極大需求,同時(shí)電子廢棄物所帶來(lái)的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題日益凸顯,廢棄鋰離子電池目前已成為城市礦物資源研究的重點(diǎn)。傳統(tǒng)的回收技術(shù)主要以火法冶金和濕法冶金為主,存在著能源消耗嚴(yán)重、二次酸堿廢液污染等問(wèn)題,因此發(fā)展一種節(jié)能高效、環(huán)境友好的回收技術(shù)不僅可以實(shí)現(xiàn)廢棄鋰離子電池的資源化和無(wú)害化,也可以促進(jìn)行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。本課題提出了一種針對(duì)廢棄鋰離子電池的資源化處置工藝,主要利用聚氯乙烯為氯化劑,氯化焙燒-水浸為核心技術(shù),結(jié)合化學(xué)沉淀法提取廢棄鋰離子電池中的Co和Li。通過(guò)單因素實(shí)驗(yàn)以及正交實(shí)驗(yàn)探究了焙燒溫度、升溫速率、保溫時(shí)間和物料配比對(duì)氯化效果的影響,并確定了最佳的組合條件。通過(guò)對(duì)各個(gè)實(shí)驗(yàn)條件下焙燒產(chǎn)物以及水浸濾渣的物相分析,探究LiCoO₂中Li和Co的賦存狀態(tài)變化以及轉(zhuǎn)化途徑,從而分析氯化過(guò)程中發(fā)生的主要反應(yīng)。通過(guò)對(duì)LiCoO₂的穩(wěn)定性分析和氯化反應(yīng)的熱力學(xué)研究,驗(yàn)證了氯化反應(yīng)機(jī)理和焙燒過(guò)程中副反應(yīng)對(duì)金屬氯化效果的影響。獲得金屬的浸出液以后,以NaOH和Na₃PO₄為沉淀劑分步回收...

【文章頁(yè)數(shù)】：65 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 鋰資源概況
        1.1.1 鋰及鋰化合物
        1.1.2 鋰資源分布情況
    1.2 鈷資源概況
        1.2.1 鈷及鈷化合物
        1.2.2 鈷資源分布情況
    1.3 鋰離子電池概況
        1.3.1 鋰離子電池發(fā)展與應(yīng)用
        1.3.2 鋰離子電池結(jié)構(gòu)與組成
        1.3.3 鋰離子電池工作原理
    1.4 傳統(tǒng)廢舊鋰離子電池回收技術(shù)現(xiàn)狀
        1.4.1 預(yù)處理過(guò)程
        1.4.2 金屬提取過(guò)程
        1.4.3 回收與再利用
    1.5 氯化冶金技術(shù)在廢舊鋰離子電池回收領(lǐng)域的應(yīng)用
        1.5.1 氯化浸出
        1.5.2 氯化焙燒
        1.5.3 機(jī)械氯化
    1.6 選題的意義與研究?jī)?nèi)容
        1.6.1 選題的意義
        1.6.2 研究?jī)?nèi)容
        1.6.3 選題的創(chuàng)新性
第二章 實(shí)驗(yàn)材料與設(shè)備
    2.1 實(shí)驗(yàn)原料
    2.2 實(shí)驗(yàn)試劑
    2.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
    2.4 表征儀器
    2.5 實(shí)驗(yàn)過(guò)程
        2.5.1 預(yù)處理實(shí)驗(yàn)
        2.5.2 金屬提取過(guò)程
        2.5.3 金屬分離回收過(guò)程
第三章 PVC氯化焙燒-水浸回收廢棄鋰離子電池的研究
    3.1 預(yù)處理實(shí)驗(yàn)
    3.2 氯化焙燒-水浸單因素實(shí)驗(yàn)
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)
        3.2.2 焙燒溫度對(duì)金屬浸出率的影響
        3.2.3 保溫時(shí)間對(duì)金屬浸出率的影響
        3.2.4 升溫速率對(duì)金屬浸出率的影響
        3.2.5 物料配比對(duì)金屬浸出率的影響
    3.3 多因素對(duì)焙燒過(guò)程的影響
        3.3.1 正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
        3.3.2 正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果
    3.4 氯化焙燒反應(yīng)過(guò)程研究
        3.4.1 焙燒產(chǎn)物物相分析
        3.4.2 焙燒產(chǎn)物表面價(jià)態(tài)分析
        3.4.3 混合樣品熱重分析及氯化焙燒發(fā)生的主要反應(yīng)
    3.5 LiCoO₂的熱穩(wěn)定性及氯化焙燒熱力學(xué)分析
        3.5.1 LiCoO2的熱穩(wěn)定性
        3.5.2 LiCoO₂氯化焙燒熱力學(xué)分析
        3.5.3 PVC熱解產(chǎn)物對(duì)氯化焙燒的影響
    3.6 本章小結(jié)
第四章 化學(xué)沉淀法分步回收鈷和鋰
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)
    4.3 沉淀法回收浸出液中的鈷
        4.3.1 水浴溫度對(duì)Co²⁺沉淀效果的影響
        4.3.2 攪拌速率對(duì)Co²⁺沉淀效果的影響
        4.3.3 鈷沉淀物的XRD分析
    4.4 沉淀法回收浸出液中的鋰
        4.4.1 水浴溫度對(duì)Li⁺沉淀效果的影響
        4.4.2 Na₃PO₄用量對(duì)Li⁺沉淀的影響
        4.4.3 鋰沉淀物的XRD分析
    4.5 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝



本文編號(hào)：3946019