从锂离子电池回收钴铜物料盐酸浸出机理研究

摘要

对由失效锂离子电池焙烧得到的物料进行了化学物相和SEM分析,利用热力学原理研究了使用盐酸浸出物料时各物相的反应机理,并进行了试验证明.分析表明物料含高品位钴和铜,主要以金属和不同价态的氧化物形式存在.除CoO、Co和CuO易溶于酸外,Co能优先置换沉淀已溶解的Cu~(2+),Co_3O_4和Co_2O_3能被盐酸还原浸出,Cu_2O会发生歧化反应,Cu最终被氯化浸出,部分铜在浸出体系中经历了一个溶解-置换沉淀-复溶解的过程.热力学研究表明,使用盐酸浸出物料中的钴和铜是可行的.钴和铜成分在浸出过程中有相互影响,有利于提高钴和铜的浸出率.盐酸浸出试验证明了分析结论,当使用2 mol/L盐酸318 K下浸出6 h、液固体积质量比为(20: 1)mL/g、搅拌转速200 r/min时,钴和铜的浸出率分别达到99.3%和95.9%.