废旧锂离子电池正极材料有价金属湿法浸出

摘要

本研究采用高效、环保的“还原焙烧-H_(2)SO_(4)浸出”工艺从废旧三元锂电池正极材料中回收Li、Ni、Co和Mn等金属。考察了碳用量(质量分数)、焙烧温度、焙烧时间、H_(2)SO_(4)浓度、浸出温度、浸出时间、液固比等对金属浸出率的影响。采用未反应收缩核模型和Arrhenius公式对酸浸过程进行了动力学分析,并根据对数定律方程拟合了浸出动力学参数。结果表明:在碳用量10%、焙烧温度600℃、焙烧时间120 min、H_(2)SO_(4)浓度2 mol/L、浸出温度85℃、液固比10∶1和浸出时间60 min的优化条件下,Li、Ni、Co和Mn的浸出率分别可达98.87%、97.03%、98.89%和96.47%。Li、Ni、Co和Mn的浸出活化能分别为21.160 kJ/mol、26.538 kJ/mol、19.553 kJ/mol和28.981 kJ/mol,表明酸浸为内扩散控制过程。