采用焙烧-水浸法从报废锂离子动力电池中回收金属

锂离子动力电池在新能源汽车中已获得广泛应用,其报废后Li、Ni、Co、Mn等金属清洁高效回收对促进有色金属循环利用具有重要意义.从LiNi_0.5Co_0.2Mn_0.3O₂为正极材料的锂离子动力电池中回收Li、Ni、Co、Mn,并采用TG-DSC、XRD、ICP-OES、XPS、热力学分析等研究了回收过程物相演变规律及影响金属回收率的主要因素.结果表明:由LiNi_0.5Co_0.2Mn_0.3O₂与NaHSO₄·H₂O组成的混合物,经过焙烧后Li、Ni、Co、Mn元素的赋存状态发生改变,从不溶于水的复杂金属氧化物形式,转化为可溶于水的金属硫酸盐形式.焙烧产物在一定条件下用水浸出后,Li、Ni、Co、Mn元素以金属离子的形式转移到水溶液中获得回收.混合物的组成、焙烧温度对Li、Ni、Co、Mn元素在焙烧产物中的赋存形式呈现制约关系,也是影响Li、Ni、Co、Mn金属回收率的主要因素.     

LixCoO2-K2S2O7体系焙烧过程的化学演变

报废锂离子电池中含有丰富的Li、Co资源,对其进行合理的回收利用能促进金属资源的循环利用.将报废锂离子电池中获得的LixCoO_2(x1)与K_2S_2O_7以1∶1.3、1∶2.6、1∶3.9的质量比混合进行焙烧实验.采用XRD、XPS、TG-DSC、SEM-EDS等方法研究了LixCoO_2-K_2S_2O_7体系焙烧过程的化学演变.结果表明:LixCoO_2与K_2S_2O_7的混合物在焙烧过程中发生了明显的化学反应.在焙烧产物中Li元素只以KLi(SO_4)一种赋存形式存在,而Co元素的赋存形式则与混合体系中K_2S_2O_7的比例有关,随着K_2S_2O_7比例的增加,Co元素的赋存形式按LiCoO_2→Co_3O_4→K_2Co_2(SO_4)_3发生演变.随着K_2S_2O_7比例的增加,Co元素的结合能呈现增大的趋势并且呈现出均匀、弥散分布的特征.焙烧产物致密,形状不规则.