废旧锂离子电池中钴的生物淋滤机制

摘要

研究了废旧锂离子电池中钴的生物淋滤行为及机制,氧化亚铁硫杆菌和氧化硫硫杆菌组成的混合菌株用于电池的生物淋滤.电极材料的包裹与否对其淋滤行为没有影响.在pH值最低的硫磺淋滤体系中,钴离子的溶出浓度最低;在pH值较低、ORP(氧化还原电位)值强烈变化的硫磺+黄铁矿组合淋滤体系中,钴离子的溶出浓度最高.研究表明,废旧锂离子电池中钴的溶出只涉及间接机制.在硫磺淋滤体系中其溶出机制在于生物产酸的酸溶作用;在硫磺+黄铁矿组合体系中其溶出机制在于生物产酸的酸溶释放和生物氧化产物Fe3+引发的Fe2+之还原释放,生物酸溶和Fe2+还原溶出的化学模拟进一步证实了两机制在钴离子溶出中的作用.用XPS(X射线光电子谱)和EDS(能量色散光谱)分析了生物淋滤电极材料的微观过程和微观特性.