【摘 要】
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由于电子产品快速地更新换代以及锂离子电池需求的增加,导致废旧锂离子电池的规模不断扩大,对其清洁高效的资源化处理,不仅能避免环境污染,还能缓解我国Co资源缺乏的压力,利于可持续发展。本文采用柠檬酸浸出‐电化学沉积联合法回收废旧钴酸锂电池中的Co,研究了柠檬酸还原酸浸体系浸出钴酸锂、铝箔和分离正极电极以及电化学沉积法从柠檬酸浸出液中回收Co的回收率和纯度,主要研究结果如下:(1)柠檬酸还原酸浸体系可选
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由于电子产品快速地更新换代以及锂离子电池需求的增加,导致废旧锂离子电池的规模不断扩大,对其清洁高效的资源化处理,不仅能避免环境污染,还能缓解我国Co资源缺乏的压力,利于可持续发展。本文采用柠檬酸浸出‐电化学沉积联合法回收废旧钴酸锂电池中的Co,研究了柠檬酸还原酸浸体系浸出钴酸锂、铝箔和分离正极电极以及电化学沉积法从柠檬酸浸出液中回收Co的回收率和纯度,主要研究结果如下:
(1)柠檬酸还原酸浸体系可选择性地浸出分离正极活性材料,无需预处理(如NMP溶剂溶解或高温热解)过程,铝箔、导电剂、粘结剂等残留在浸出渣中。单因素实验结果显示,正极浸出分离的最佳条件为剪裁尺寸1cm×1cm,柠檬酸浓度1.25mol/L,双氧水用量15vol.%,液固比8.5∶1,反应温度70℃,反应时间70min;该条件下,Co和Li的浸出率分别为94.46%和93.28%,Al的浸出率为8.1%,其质量浓度对后续电化学沉积回收浸出液中Co的影响较低。
(2)电化学沉积法从柠檬酸浸出液回收Co的最佳条件为:Na2SO4浓度180g/L、电解液温度65℃、电解液pH值为4、电流2.5A、Na2S2O3浓度30g/L、电解时间10h。在此条件下,Co的回收率达91.54%,纯度达到99.76%,杂质元素Al、Ni、Mn的含量分别为0.056%、0.018%、0.0007%。该结果表明电化学沉积法可以有效地从柠檬酸浸出液中回收单质Co。此外,电解过程中,电解液pH基本稳定,不用额外添加缓冲剂。
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