废锂离子电池的冶金回收工艺研究进展

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作者 郭宇 于刚强 陈标华 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期230-245,共16页

回收废锂离子电池对资源可持续性和人类健康至关重要。废锂离子电池需要经过预处理拆解为各种组分,其中正极材料是各种组分中最具回收价值和意义的部分。目前,冶金工艺是废锂离子电池正极材料回收的主要方法,该工艺主要包括废锂离子电... 回收废锂离子电池对资源可持续性和人类健康至关重要。废锂离子电池需要经过预处理拆解为各种组分,其中正极材料是各种组分中最具回收价值和意义的部分。目前,冶金工艺是废锂离子电池正极材料回收的主要方法,该工艺主要包括废锂离子电池的预处理、有价金属的提取、产品的回收3个阶段。总结了各阶段的主要方法和进展,并对比了各种方法的优缺点。经对比发现在废锂离子电池的预处理阶段中,机械化的处理方式是未来的发展方向;在有价金属的提取和产品回收的2个阶段中,将各种工艺相耦合来开发绿色、低成本、高效率的组合工艺将是今后的发展趋势。 展开更多

关键词 废锂离子电池 回收 有价金属 冶金 正极材料 预处理

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废锂离子电池放电路径与评价研究

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作者 康飞 吕伟光 +1 位作者 巨锋 孙峙 《化工学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第9期3903-3911,共9页

随着新能源汽车迅猛发展,废锂离子电池资源化回收受到广泛关注,放电是废锂离子电池循环利用过程的重要环节。当前主要采用氯化钠溶液浸泡放电,导致大量含重金属、高有机物废液排放,处理成本高,且存在严重的环境与安全隐患。系统研究了... 随着新能源汽车迅猛发展,废锂离子电池资源化回收受到广泛关注,放电是废锂离子电池循环利用过程的重要环节。当前主要采用氯化钠溶液浸泡放电,导致大量含重金属、高有机物废液排放,处理成本高,且存在严重的环境与安全隐患。系统研究了溶液处理过程不同放电介质对放电时间、气体产生、电解液泄漏、金属溶出等的影响,探明了气液固三相组成变化规律,并对锂离子电池的电量释放路径机制进行了探索,明确了放电过程资源环境安全评价与控制方法,进一步构建了本征安全的高效放电技术。发现以电解水为主伴随极少量电解液溶出的硫酸钠溶液最优,以电量释放路径为引导从源头上解决了溶液放电过程大量电解液泄漏以及重金属溶出等问题,为实现废锂离子电池高效循环利用提供了有效支撑。 展开更多

关键词 废锂离子电池 放电路径 电解 腐蚀 过程控制 评价

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废锂离子电池负极材料的机械分离与回收 被引量：32

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作者 周旭 朱曙光 +3 位作者 次西拉姆 贺文智 李光明 黄菊文 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第12期3082-3086,共5页

基于锂电池负极结构及其组成材料铜与碳粉的物料特性，采用锤振破碎、振动筛分与气流分选组合工艺对废锂电池负极组成材料进行分离与回收。实验采用ICP。AES分析实验样品与分离富集产品的金属品位。结果表明：该负极材料经破碎筛分后，... 基于锂电池负极结构及其组成材料铜与碳粉的物料特性，采用锤振破碎、振动筛分与气流分选组合工艺对废锂电池负极组成材料进行分离与回收。实验采用ICP。AES分析实验样品与分离富集产品的金属品位。结果表明：该负极材料经破碎筛分后，粒径大于O．250mm的破碎料中铜的品位为92．4％，而粒径小于0．125mm的破碎料中碳粉的品位为96．6％，均可直接回收；粒度为0．125～0．250mm的破碎料中，铜的品位较低，可通过气流分选实现铜与碳粉的有效分离回收；气流分选过程中，操作气流速度为1．00m／s时，铜的同收率达92．3％，品位达84．4％。 展开更多

关键词 废锂离子电池 负极材料 破碎 气流分选

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废锂离子电池中集流体与活性物质的分离 被引量：31

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作者 卢毅屏 夏自发 +3 位作者 冯其明 龙涛 欧乐明 张国范 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期997-1001,共5页

针对废旧锂离子电池回收工艺中电极集流体的分离问题,根据集流体、活性物质、粘结剂的物理化学性质差异,对高温焙烧法、物理擦洗法和稀酸浸出-搅拌擦洗法分离集流体与活性物质进行研究。结果表明:高温焙烧与物理擦洗法都不能完全使集流... 针对废旧锂离子电池回收工艺中电极集流体的分离问题,根据集流体、活性物质、粘结剂的物理化学性质差异,对高温焙烧法、物理擦洗法和稀酸浸出-搅拌擦洗法分离集流体与活性物质进行研究。结果表明:高温焙烧与物理擦洗法都不能完全使集流体分离出来,而通过稀酸溶解-搅拌擦洗联合作用分离效果良好,在硫酸浓度为0.5 mol/L、固液比1-10、搅拌速度200 r/min、反应时间为40 min的条件下,可以实现正负极活性物质与集流体的分离,铝箔和铜箔可直接作为产品回收,只有极少部分进入浸出液,浸出渣用硫酸再浸,可以使钴、锂全部溶出,净化除杂后可回收钴和锂。 展开更多

关键词 废锂离子电池 集流体 活性物质 稀酸浸出

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酸浸和沉淀组合工艺回收废锂离子电池中的钴和锂(英文) 被引量：19

5

作者 朱曙光 贺文智 +3 位作者 李光明 周旭 张骁君 黄菊文 《Transactions of Nonferrous Metals Society of China》 SCIE EI CAS CSCD 2012年第9期2274-2281,共8页

基于废锂离子电池中的金属在不同价态时的化学行为差异,通过化学精制从废弃锂离子电池中获取高附加值的钴锂化学产品。将从正极中分离出来的活性物质溶解在硫酸和过氧化氢溶液中,加入(NH4)2C2O4生成CoC2O4·2H2O 沉淀。在获得CoC2O4... 基于废锂离子电池中的金属在不同价态时的化学行为差异,通过化学精制从废弃锂离子电池中获取高附加值的钴锂化学产品。将从正极中分离出来的活性物质溶解在硫酸和过氧化氢溶液中,加入(NH4)2C2O4生成CoC2O4·2H2O 沉淀。在获得CoC2O4·2H2O 后,加 Na2CO3获得Li2CO3沉淀。实验结果表明:96.3% 的Co和87.5%的Li溶解在2mol/LH2SO4和2.0%H2O2(体积分数)溶液中,并且有94.7 %的Co和71.0%的Li以CoC2O4·2H2O和Li2CO3的形式沉淀下来。 展开更多

关键词 废锂离子电池 回收 浸出 沉淀

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废锂离子电池中失效钴酸锂材料超声再生 被引量：8

6

作者 朱曙光 贺文智 +1 位作者 李光明 黄菊文 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期2525-2529,共5页

为了恢复锂离子电池中正极钴酸锂材料的电化学活性,对置于LiOH溶液中的失效钴酸锂进行超声再生研究。采用XRD和Raman光谱分析钴酸锂晶体结构,采用SEM分析钴酸锂表面形貌和颗粒大小,采用FT-IR光谱仪和TGA热分析仪分析钴酸锂表面粘附的有... 为了恢复锂离子电池中正极钴酸锂材料的电化学活性,对置于LiOH溶液中的失效钴酸锂进行超声再生研究。采用XRD和Raman光谱分析钴酸锂晶体结构,采用SEM分析钴酸锂表面形貌和颗粒大小,采用FT-IR光谱仪和TGA热分析仪分析钴酸锂表面粘附的有机物。结果表明:超声空化效应可以有效地去除钴酸锂表面的有机物,并有利于钴酸锂晶体在LiOH溶液中Co和Li阳离子的重排。室温条件下,失效的钴酸锂在2.0 mol/L LiOH溶液中经过12 h超声处理后,成功恢复了其电化学活性。锂离子电池的首次充电容量为132.2 mA·h/g,首次放电容量为131.9 mA·h/g,第50次循环时的电容保持率为97.2%。 展开更多

关键词 废锂离子电池 钴酸锂 超声辐射 再生

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酸浸—萃取—沉淀法回收废锂离子电池中的钴 被引量：11

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作者 张新乐 徐金球 张晓琳 《化工环保》 CAS CSCD 北大核心 2016年第3期326-331,共6页

采用酸浸—萃取—沉淀法回收废锂离子电池中的钴。实验结果表明:废锂离子电池在600℃下煅烧5 h可将正极材料上的有机黏结剂与正极活性物质分离;正极活性物质在Na OH溶液浓度为2.0 mol/L、n(Na OH)∶n(铝)=2.5、碱浸温度为20℃的条件下... 采用酸浸—萃取—沉淀法回收废锂离子电池中的钴。实验结果表明:废锂离子电池在600℃下煅烧5 h可将正极材料上的有机黏结剂与正极活性物质分离;正极活性物质在Na OH溶液浓度为2.0 mol/L、n(Na OH)∶n(铝)=2.5、碱浸温度为20℃的条件下碱浸反应1 h后,铝浸出率达99.7%;已除铝的正极活性物质在硫酸浓度为2.5 mol/L、H_2O_2质量浓度为7.25 g/L、液固比为10、酸浸温度为85℃的条件下酸浸反应120 min,钴浸出率高达98.0%;酸浸液在p H为3.5、萃取剂P507与Cyanex272体积比为1∶1的条件下,经2级萃取,钴萃取率为95.5%;采用H_2SO_4溶液反萃后在硫化钠质量浓度为8 g/L、反萃液p H为4的条件下沉淀反应10 min,钴沉淀率达99.9%。 展开更多

关键词 酸浸 萃取 沉淀 废锂离子电池 钴

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柠檬酸溶解废锂离子电池正极材料的研究 被引量：8

8

作者 席国喜 高修艳 姚路 《化学研究与应用》 CAS CSCD 北大核心 2013年第8期1114-1119,共6页

探求废锂离子电池正极材料LiMn2O4在柠檬酸溶液中的溶解条件,为废旧电池的进一步回收利用奠定基础。采用单因素与正交实验相结合的方法,对废锂离子电池正极材料LiMn2O4在柠檬酸溶液中的溶解条件进行研究,结果表明,废锂离子电池正极材料L... 探求废锂离子电池正极材料LiMn2O4在柠檬酸溶液中的溶解条件,为废旧电池的进一步回收利用奠定基础。采用单因素与正交实验相结合的方法,对废锂离子电池正极材料LiMn2O4在柠檬酸溶液中的溶解条件进行研究,结果表明,废锂离子电池正极材料LiMn2O4在柠檬酸溶液中适宜的溶解条件为:柠檬酸浓度1.0mol.L-1、溶解温度45℃、H2O2加入量5.0%、料液比60g.L-1,在此条件下正极材料LiMn2O4在柠檬酸溶液中的溶解率达到99.56%。对柠檬酸溶解废锂离子电池正极材料LiMn2O4的机理进行了探讨,认为在加入H2O2之前,尖晶石LiMn2O4中的Mn3+发生歧化反应生成Mn2+以及MnO2,而Mn4+在溶液中水解生成MnO2。MnO2与柠檬酸发生氧化还原反应生成丙酮二羧酸及Mn2+。加入H2O2之后,H2O2作为还原剂能够将剩余的MnO2全部还原为Mn2+,使正极材料LiMn2O4在柠檬酸溶液中的溶解率得以提高。 展开更多

关键词 废锂离子电池正极材料LiMn2O4 溶解率 柠檬酸 正交试验 溶解机理

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废锂离子电池回收利用研究进展 被引量：4

9

作者 张骁君 李光明 +1 位作者 贺文智 黄菊文 《化学世界》 CAS CSCD 北大核心 2009年第1期60-62,64,共4页

关键词 废锂离子电池 回收利用 便携式DVD 数码产品 工作电压 循环寿命 移动电话 体积小

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废锂离子电池的综合处理方法 被引量：13

10

作者 欧秀芹 孙新华 程耀丽 《天津化工》 CAS 2002年第4期35-36,共2页

介绍了锂离子电池的结构、材料组成 ,指出了回收处理锂离子电池的必要性并提出了分离处理方法。

关键词 废锂离子电池 综合处理方法 钴盐 结构 材料 组成

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废锂离子电池资源化技术研究进展 被引量：3

11

作者 殷进 李光明 +3 位作者 贺文智 朱曙光 阮菊俊 张娅 《广州化工》 CAS 2012年第23期3-5,共3页

综述了废锂离子电池资源化回收技术的研究进展。基于废锂离子电池有价组分分离和提纯机理将资源化回收技术归纳为物理化学法、化学法和生物法三大类,并对现有技术发展过程中存在的环境和安全问题进行了初步讨论,为废锂离子电池资源化再... 综述了废锂离子电池资源化回收技术的研究进展。基于废锂离子电池有价组分分离和提纯机理将资源化回收技术归纳为物理化学法、化学法和生物法三大类,并对现有技术发展过程中存在的环境和安全问题进行了初步讨论,为废锂离子电池资源化再利用产业化发展提供参考。 展开更多

关键词 废锂离子电池 资源化 研究进展

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废锂离子电池的综合处理方法 被引量：36

12

作者 欧秀芹 孙新华 程耀丽 《中国资源综合利用》 2002年第6期18-19,共2页

介绍了锂离子电池的结构、材料组成,指出了回收处理锂离子电池的必要性,并提出了分离处理方法。

关键词 废锂离子电池 综合处理 钴盐 分离 镍盐

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微波焙烧强化废锂离子电池中的金属回收研究 被引量：5

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作者 李之钦 李商略 +4 位作者 庄绪宁 李斐 顾卫华 白建峰 王景伟 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第10期4712-4719,共8页

为进一步提高资源回收效率和降低能耗,围绕废锂离子电池正极材料中有价金属的资源回收问题,提出对废锂离子电池正极材料进行微波焙烧前处理以强化提高各有价金属的浸出效率.结果显示,在不同微波焙烧功率条件下均存在最优焙烧时间以获得... 为进一步提高资源回收效率和降低能耗,围绕废锂离子电池正极材料中有价金属的资源回收问题,提出对废锂离子电池正极材料进行微波焙烧前处理以强化提高各有价金属的浸出效率.结果显示,在不同微波焙烧功率条件下均存在最优焙烧时间以获得最佳金属回收率.综合考虑工序、能耗、成本等因素,研究确定微波焙烧功率600W,焙烧时间6min为较优微波焙烧处理条件,以H_(2)SO_(4)+H_(2)O_(2)为浸出体系,固液比为20g/L,反应温度为80℃,反应时间为60min条件下,Li、Ni、Co、Mn的浸出率分别达96%、85%、76%、52%.微波焙烧对废锂离子电池正极材料中有价金属浸出效率的强化效应主要来源于以下三方面的共同作用:其一,金属颗粒在微波作用下放电产生瞬时高温;其二,在瞬时高温条件下部分金属发生还原反应转化为更易于浸出的化学形态;其三,包覆在物料颗粒表面的有机物得以高效去除,提高金属裸露程度. 展开更多

关键词 废锂离子电池 正极材料 微波焙烧 金属回收

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废锂离子电池正极材料湿法冶金回收技术研究进展 被引量：5

14

作者 赵磊 殷进 +3 位作者 龚佳豪 李硕 刘瑞勇 高婷 《化工环保》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期255-262,共8页

随着锂离子电池在便携式设备和电动汽车上应用的日益广泛,废锂离子电池的数量增长迅速。废锂离子电池的资源化回收是解决其环境风险问题的必然选择。本文介绍了废锂离子电池正极材料湿法冶金回收技术的研究进展,分析了不同分离预处理技... 随着锂离子电池在便携式设备和电动汽车上应用的日益广泛,废锂离子电池的数量增长迅速。废锂离子电池的资源化回收是解决其环境风险问题的必然选择。本文介绍了废锂离子电池正极材料湿法冶金回收技术的研究进展,分析了不同分离预处理技术和湿法冶金回收技术的优缺点,指出了目前废锂离子电池湿法冶金回收技术存在的主要问题,并对该领域未来的发展进行了展望。 展开更多

关键词 废锂离子电池 电子垃圾 正极材料 湿法冶金

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废锂离子电池中钴的回收研究 被引量：3

15

作者 黄宝敏 王景伟 +2 位作者 杨敬增 程成 刘雨浓 《绿色科技》 2017年第8期130-133,共4页

采用焙烧-酸浸-化学沉淀的工艺流程,进行了回收废锂离子电池中钴的实验。实验结果表明:500℃下处理正极材料,LiCoO_2粉末结构完整,碳等杂质少;H_2SO_4+H_2O_2体系、C_6H_8O_7+H_2O_2体系、H_2C_2O_4体系对钴的浸出率分别达到97%、95%和... 采用焙烧-酸浸-化学沉淀的工艺流程,进行了回收废锂离子电池中钴的实验。实验结果表明:500℃下处理正极材料,LiCoO_2粉末结构完整,碳等杂质少;H_2SO_4+H_2O_2体系、C_6H_8O_7+H_2O_2体系、H_2C_2O_4体系对钴的浸出率分别达到97%、95%和98%以上;当温度为50℃,pH值为5~6,草酸铵用量与Co^(2+)比值为1.10时,钴的沉淀率为99.7%,钴的直收率达到97.7%。从经济、节能、效率的角度考虑,提出了用草酸一步回收废锂离子电池正极材料中钴的建议。 展开更多

关键词 废锂离子电池 酸浸 化学沉淀 钴

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废锂离子电池资源化方法的分析与建议 被引量：2

16

作者 黄宝敏 杨敬增 王景伟 《再生资源与循环经济》 2015年第8期28-33,共6页

锂离子电池以其优异性能得到广泛应用,但其废弃量也在逐年增加。如果不进行有效处理,不仅给环境带来巨大压力,也会造成资源极大浪费。介绍了锂离子电池的主要构成及回收处理要点,通过国内外现状归纳分析,以及对于各种资源化方法的优劣... 锂离子电池以其优异性能得到广泛应用,但其废弃量也在逐年增加。如果不进行有效处理,不仅给环境带来巨大压力,也会造成资源极大浪费。介绍了锂离子电池的主要构成及回收处理要点,通过国内外现状归纳分析,以及对于各种资源化方法的优劣和效率等进行比较后,研究一种有效可行的资源化方法,并对国内废锂离子电池资源化提出若干建议。 展开更多

关键词 废锂离子电池 资源化 高效处理

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用酸浸—生物浸出工艺从废锂离子电池电极材料中回收金属钴铜镍 被引量：11

17

作者 张颢竞 程洁红 +2 位作者 朱铖 杨嘉 顾铭 《湿法冶金》 CAS 北大核心 2019年第1期22-27,共6页

研究了采用长期筛选驯化得到的一株金属耐受能力较强的氧化亚铁硫杆菌(T.f.)ESY06,以酸浸—生物浸出工艺从废锂离子电池电极材料中回收铜、钴、镍,考察了Fe2+质量浓度对ESY06生长的影响。结果表明:ESY06同时对铜、钴、镍的耐受能力分别... 研究了采用长期筛选驯化得到的一株金属耐受能力较强的氧化亚铁硫杆菌(T.f.)ESY06,以酸浸—生物浸出工艺从废锂离子电池电极材料中回收铜、钴、镍,考察了Fe2+质量浓度对ESY06生长的影响。结果表明:ESY06同时对铜、钴、镍的耐受能力分别为1.22、2.21、0.29g/L;Fe2+质量浓度为20g/L时,ESY06生长状况最好;采用酸浸—生物浸出工艺处理废锂离子电池正极材料,钴、镍浸出率分别为99.93%、99.46%,负极材料中的铜浸出率为99.78%,混合电极材料中的铜、钴、镍浸出率分别为99.88%、99.39%、99.55%。酸浸—生物浸出工艺对铜、钴、镍金属回收效果较好,对于从电池电极材料中回收有价金属有一定优势。 展开更多

关键词 废锂离子电池 金属 回收 氧化亚铁硫杆菌 生物浸出 酸浸出

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废锂离子电池回收技术研究进展 被引量：5

18

作者 缪月晴 张玉 +3 位作者 黄澳 唐喜芳 殷进 赵磊 《现代盐化工》 2021年第1期7-10,13,共5页

近年来,在电子产品数量飞速增长的条件下,废锂离子电池的产生量也在飞速增加。废锂离子电池中含有大量的贵重金属与有毒物质,所以,在环境保护及社会经济方面,废锂离子电池中贵重金属的回收再利用成为全世界关注的焦点。综述了将废锂离... 近年来,在电子产品数量飞速增长的条件下,废锂离子电池的产生量也在飞速增加。废锂离子电池中含有大量的贵重金属与有毒物质,所以,在环境保护及社会经济方面,废锂离子电池中贵重金属的回收再利用成为全世界关注的焦点。综述了将废锂离子电池中贵重金属成分回收再利用的处理技术以及进行高效回收的工艺现状,同时对废锂离子电池回收工艺的发展趋势进行了展望。 展开更多

关键词 废锂离子电池 金属回收 研究进展

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废锂离子电池阴极制备再生材料研究进展

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作者 刘瑞勇 殷进 +2 位作者 钱小青 赵磊 高婷 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期66-70,74,共6页

近年来,随着电子产品更新换代速度的加快,作为电子产品核心组件的锂离子电池的废弃量也逐渐增多,给环境带来了巨大的风险,对废弃锂离子电池进行回收再利用显得十分重要。综述了利用废锂离子电池阴极制备再生材料的研究进展,通过对4种常... 近年来,随着电子产品更新换代速度的加快,作为电子产品核心组件的锂离子电池的废弃量也逐渐增多,给环境带来了巨大的风险,对废弃锂离子电池进行回收再利用显得十分重要。综述了利用废锂离子电池阴极制备再生材料的研究进展,通过对4种常用的废锂离子电池阴极再生材料制备方法的技术进展,以及所制备的再生材料应用于电极、催化剂等多领域的应用效能进行阐述和分析,指出了废锂离子电池阴极材料资源化再利用所面临的挑战,并对其未来发展前景进行了展望。 展开更多

关键词 废锂离子电池 资源化回收 再生材料制备 应用

原文传递

从废锂离子电池除铜尾渣中浸出钴镍试验研究 被引量：3

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作者 李强 陈若葵 +3 位作者 刘超 乔延超 陈欢 谢堂峰 《湿法冶金》 CAS 北大核心 2019年第4期283-286,共4页

研究了在超声场中从废锂离子电池除铜废渣中浸出钴和镍,考察了温度、硫酸浓度、液固体积质量比、浸出时间、机械搅拌速度和超声功率对钴、镍浸出率的影响。结果表明:在温度80℃、硫酸浓度2mol/L、液固体积质量比8∶1、浸出时间2h、搅拌... 研究了在超声场中从废锂离子电池除铜废渣中浸出钴和镍,考察了温度、硫酸浓度、液固体积质量比、浸出时间、机械搅拌速度和超声功率对钴、镍浸出率的影响。结果表明:在温度80℃、硫酸浓度2mol/L、液固体积质量比8∶1、浸出时间2h、搅拌速度100r/min、超声功率300W条件下,钴、镍浸出率分别达90%和87%,浸出效果较好。 展开更多

关键词 废锂离子电池 除铜尾渣 钴 镍 硫酸 浸出 超声波

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