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鋰離子二次電池正極材料(鈷酸鋰)的液相合成工藝,它采用聚乙烯醇(PVA)或聚乙二醇(PEG)水溶液為溶劑,鋰鹽、鈷鹽分別溶解在PVA或PEG水溶液中,混合后的溶液經(jīng)過(guò)加熱,濃縮形成凝膠,生成的凝膠體再進(jìn)行加熱分解,然后在高溫下煅燒,將燒成的粉體碾磨、過(guò)篩即得到鈷酸鋰粉。與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有合成溫度低,得到的產(chǎn)品純度高、化學(xué)組成均勻等優(yōu)點(diǎn)。
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鋰電池負(fù)極中的銅(含量達(dá)35%左右)是一種廣泛使用的重要生產(chǎn)原料,粘附于其上的碳粉,可作為塑料、橡膠等添加劑使用。因此,對(duì)廢鋰電池負(fù)極組成材料進(jìn)行有效分離,對(duì)于大限度地實(shí)現(xiàn)廢鋰電池資源回收利用,消除其相應(yīng)的環(huán)境影響具有推動(dòng)作用。常用的廢鋰電池資源化方法包括濕法冶金、火法冶金及機(jī)械物理法。相比于濕法及火法,機(jī)械物理法無(wú)需使用化學(xué)試劑,且能耗更低,是一種環(huán)境友好且的方法?;阡囯姵刎?fù)極結(jié)構(gòu)特點(diǎn),采用破碎篩分與氣流分選組合工藝,對(duì)其進(jìn)行分離富集研究,以實(shí)現(xiàn)廢鋰電池負(fù)極銅、鋁與碳粉的分離回收。
廢舊鋰離子電池的資源化技術(shù),是將廢舊鋰離子電池中有價(jià)值的成分,依據(jù)其各自的物理、化學(xué)性質(zhì),將其分離。一般而言,整個(gè)回收工藝分為4個(gè)部分:(1)預(yù)處理部分;(2)電極材料修復(fù);(3)有價(jià)金屬的浸出;(4)化學(xué)純化。
在回收過(guò)程中,按照不同的提取工藝分類(lèi),可將鋰離子電池的回收技術(shù)分為3大類(lèi):(1)干法回收技術(shù);(2)濕法回收技術(shù);(3)生物回收技術(shù)。
干法回收主要包括機(jī)械分選法和高溫?zé)峤夥?或稱高溫冶金法)。干法回收工藝流程較短,回收的針對(duì)性不強(qiáng),是實(shí)現(xiàn)金屬分離回收的初步階段。主要是指不通過(guò)溶液等媒介,直接實(shí)現(xiàn)材料或有價(jià)金屬的回收方法,主要是通過(guò)物理分選法和高溫?zé)峤夥?,?duì)電池破碎進(jìn)行粗篩分類(lèi),或高溫分解除去有機(jī)物以便于進(jìn)一步的元素回收。
濕法回收技術(shù)工藝比較復(fù)雜,但各有價(jià)金屬的回收率較高,是目前主要處理廢舊鎳氫電池和鋰離子電池的技術(shù)。濕法回收技術(shù)是以各種酸堿性溶液為轉(zhuǎn)移媒介,將金屬離子從電極材料中轉(zhuǎn)移到浸出液中,再通過(guò)離子交換、沉淀、吸附等手段,將金屬離子以鹽、氧化物等形式從溶液中提取出來(lái)。
生物回收技術(shù)具有成本低、污染小、可重復(fù)利用的特點(diǎn),是未來(lái)鋰離子電池回收技術(shù)發(fā)展的理想方向。生物回收技術(shù)主要是利用微生物浸出,將體系的有用組分轉(zhuǎn)化為可溶化合物并選擇性地溶解出來(lái),得到含有效金屬的溶液,實(shí)現(xiàn)目標(biāo)組分與雜質(zhì)組分分離,終回收鋰等有價(jià)金屬。目前,關(guān)于生物回收技術(shù)的研究剛剛起步,之后將逐步解決菌種的培養(yǎng)、周期長(zhǎng)的問(wèn)題以及對(duì)于浸出條件的控制問(wèn)題。
廣州安拜金屬材料有限公司 7年
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