废旧锂离子电池中钴的回收

朱坤, 刘恺华, 黄张团, 颜游子, 董海丽, 黄魁. 废旧锂离子电池中钴的回收[J]. 环境工程学报, 2018, 12(9): 2650-2657. doi: 10.12030/j.cjee.201804058
引用本文: 朱坤, 刘恺华, 黄张团, 颜游子, 董海丽, 黄魁. 废旧锂离子电池中钴的回收[J]. 环境工程学报, 2018, 12(9): 2650-2657. doi: 10.12030/j.cjee.201804058
ZHU Kun, LIU Kaihua, HUANG Zhangtuan, YAN Youzi, DONG Haili, HUANG Kui. Recovery of cobalt in waste lithium ion batteries[J]. Chinese Journal of Environmental Engineering, 2018, 12(9): 2650-2657. doi: 10.12030/j.cjee.201804058
Citation: ZHU Kun, LIU Kaihua, HUANG Zhangtuan, YAN Youzi, DONG Haili, HUANG Kui. Recovery of cobalt in waste lithium ion batteries[J]. Chinese Journal of Environmental Engineering, 2018, 12(9): 2650-2657. doi: 10.12030/j.cjee.201804058

废旧锂离子电池中钴的回收

  • 基金项目:

    国家自然科学基金资助项目(21767003)

    广西自然科学基金资助项目(2015GXNSFAA139232)

    南宁市科学研究与技术开发项目(20160537)

Recovery of cobalt in waste lithium ion batteries

  • Fund Project:
  • 摘要: 采用高温煅烧-酸浸-化学沉淀工艺回收废旧锂离子电池中的钴,根据电极材料的热重性质确定煅烧温度,探究不同因素对钴的浸出和沉淀效果的影响,利用响应面技术优化酸浸过程,并对酸浸液进行回收处理。实验结果表明:煅烧温度为500 ℃时可充分去除黏结剂;优化实验得出H2SO4+H2O2体系浸出钴的最佳实验条件为液固比(mL :g)6.15,浸出温度96.34 ℃,浸出时间44.52 min,H2SO4浓度1.20 mol·L-1,浸出率97.51%;当浸出液pH为1.5,[C2O42-]/[Co2+]比值为1.10,反应温度为70 ℃,沉淀时间为50 min时,钴的沉淀率为95.69%。回收得到的CoC2O4纯度高,晶体结构较好。
  • 加载中
  • [1] WINSLOW K M, LAUX S J, TOWNSEND T G.A review on the growing concern and potential management strategies of waste lithium-ion batteries resources[J].Resources, Conservation and Recycling,2018,129:263-277 10.1016/j.resconrec.2017.11.001
    [2] 王光旭,李佳,许振明.废旧锂离子电池中有价金属回收工艺的研究进展[J].材料导报, 2015,29(4):113-123
    [3] ZENG X L, LI J H, SHEN B Y.Novel approach to recover cobalt and lithium from spent lithium-ion battery using oxalic acid[J].Journal of Hazardous Materials,2015,295:112-118 10.1016/j.jhazmat.2015.02.064
    [4] 李继睿,禹练英,赵敏.采用响应面优化酸浸法从废旧锂离子电池中回收钴[J].浙江化工,2017,48(3):42-46
    [5] LI J H, SHI P X, WANG Z F, et al.A combined recovery process of metals in spent lithium-ion batteries[J].Chemosphere,2009,77(8):1132-1136 10.1016/j.chemosphere.2009.08.040
    [6] CAO L N, GONG L, LIU C S, et al.Development of recovery technique of spent lithium ion batteries[J].Chinese Journal of Power Sources,2015,39(9):2014-2016 10.3969/j.issn.1002-087X.2015.09.067
    [7] 孟冠军,黄魁,朱坤,等.硫酸-甘蔗渣体系浸出提取废旧锂离子电池中的钴[J].广西大学学报(自然科学版),2017,42(2):681-688 10.13624/j.cnki.issn.1001-7445.2017.0681
    [8] XIAO J F, LI J, XU Z M.Novel approach for in situ recovery of lithium carbonate from spent lithium ion batteries using vacuum metallurgy[J].Environmental Science & Technology,2017,51(20):11960-11966 10.1021/acs.est.7b02561
    [9] 胡传跃,郭军,汪形艳,等.从废旧锂离子电池中回收钴和铝的工艺[J].电池,2006,36(6):481-482
    [10] PRANOLO Y, ZHANG W, CHENG C Y.Recovery of metals from spent lithium-ion battery leach solutions with a mixed solvent extractant system[J].Hydrometallurgy, 2010,102(1/2/3/4): 37-42 10.1016/j.hydromet.2010.01.007
    [11] WANG H Y, HUANG K, ZHANG Y, et al.Recovery of lithium, nickel, and cobalt from spent lithium-ion battery powders by selective ammonia leaching and an adsorption separation system[J].ACS Sustainable Chemistry & Engineering,2017,5(12):11489-11495 10.1021/acssuschemeng.7b02700
    [12] 邓孝荣,曾桂生.废弃锂离子电池中金属的回收及钴酸锂的湿法合成[J].环境工程学报,2011,5(12):2869-2872
    [13] CHEN X P, LUO C B, ZHANG J X, et al.Sustainable recovery of metals from spent lithium-ion batteries: A green process[J].ACS Sustainable Chemistry & Engineering, 2015, 3(12):3104-3113 10.1021/acssuschemeng.5b01000
    [14] 王洪彩.含钴废旧锂离子电池回收技术及中试工艺研究[D].哈尔滨:哈尔滨工业大学,2013
    [15] 刘云建,胡启阳,李新海,等.锂离子电池边角料中直接合成LiCoO2的性能[J].中国有色金属学报,2008,18(1):398-402
    [16] 杨海波,梁辉,黄继承.LiCoO2的化学分解浸取过程[J]. 天津大学学报,2006,39(S1):341-344
    [17] 郭雅峰,夏志东,王海滨,等.废旧锂离子电池中钴的浸出[J].电子元件与材料.2007,26(12):5-7
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  3548
  • HTML全文浏览数:  3387
  • PDF下载数:  186
  • 施引文献:  0
出版历程
  • 刊出日期:  2018-09-20
朱坤, 刘恺华, 黄张团, 颜游子, 董海丽, 黄魁. 废旧锂离子电池中钴的回收[J]. 环境工程学报, 2018, 12(9): 2650-2657. doi: 10.12030/j.cjee.201804058
引用本文: 朱坤, 刘恺华, 黄张团, 颜游子, 董海丽, 黄魁. 废旧锂离子电池中钴的回收[J]. 环境工程学报, 2018, 12(9): 2650-2657. doi: 10.12030/j.cjee.201804058
ZHU Kun, LIU Kaihua, HUANG Zhangtuan, YAN Youzi, DONG Haili, HUANG Kui. Recovery of cobalt in waste lithium ion batteries[J]. Chinese Journal of Environmental Engineering, 2018, 12(9): 2650-2657. doi: 10.12030/j.cjee.201804058
Citation: ZHU Kun, LIU Kaihua, HUANG Zhangtuan, YAN Youzi, DONG Haili, HUANG Kui. Recovery of cobalt in waste lithium ion batteries[J]. Chinese Journal of Environmental Engineering, 2018, 12(9): 2650-2657. doi: 10.12030/j.cjee.201804058

废旧锂离子电池中钴的回收

  • 1. 广西大学资源环境与材料学院,南宁 530004
  • 2. 广西贵港北控水务环保有限公司,贵港 537000
基金项目:

国家自然科学基金资助项目(21767003)

广西自然科学基金资助项目(2015GXNSFAA139232)

南宁市科学研究与技术开发项目(20160537)

摘要: 采用高温煅烧-酸浸-化学沉淀工艺回收废旧锂离子电池中的钴,根据电极材料的热重性质确定煅烧温度,探究不同因素对钴的浸出和沉淀效果的影响,利用响应面技术优化酸浸过程,并对酸浸液进行回收处理。实验结果表明:煅烧温度为500 ℃时可充分去除黏结剂;优化实验得出H2SO4+H2O2体系浸出钴的最佳实验条件为液固比(mL :g)6.15,浸出温度96.34 ℃,浸出时间44.52 min,H2SO4浓度1.20 mol·L-1,浸出率97.51%;当浸出液pH为1.5,[C2O42-]/[Co2+]比值为1.10,反应温度为70 ℃,沉淀时间为50 min时,钴的沉淀率为95.69%。回收得到的CoC2O4纯度高,晶体结构较好。

English Abstract

参考文献 (17)

返回顶部

目录

/

返回文章
返回