以廢棄二次電池為原料制備α-Ni(OH)-,2-正極材料的研究.pdf

1、隨著二次電池的大量生產(chǎn)、使用和廢棄，其管理和最終處置已成為一個(gè)日益迫切需要解決的問(wèn)題。在眾多處置方案中，再生處理是目前研究的熱點(diǎn)，同時(shí)也是最具發(fā)展前途的方案：它不僅可以解決廢棄二次電池所帶來(lái)的一系列環(huán)境問(wèn)題，而且對(duì)電池中有價(jià)金屬進(jìn)行再生回收并循環(huán)利用，也有效的緩解了資源的緊張，因此成為處理與控制廢棄電池的最佳途徑。 本文總結(jié)歸納比較了目前廢棄二次電池再生處理的火法冶金、濕法冶金和其他新生再生處理的技術(shù)，并指出了現(xiàn)階段再生處理技

2、術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上提出了基于酸性浸出和共沉淀技術(shù)聯(lián)用的濕法冶金處理工藝回收并制備α—Ni（OH）2正極材料：廢棄二次電池電極活性材料在稀硫酸中浸出，經(jīng)凈化處理后的浸出液，通過(guò)添加離子元素調(diào)節(jié)離子比例，用共沉淀技術(shù)制備α—Ni（OH）2正極材料。通過(guò)對(duì)鎳鈷元素的綜合回收，沒(méi)有造成有價(jià)金屬元素的流失，與現(xiàn)階段的濕法再生處理技術(shù)相比較，沒(méi)有把冗繁的凈化處理流程作為重點(diǎn)，避免了萃取法的復(fù)雜流程，同時(shí)制備了α—Ni（OH）2正極材料，具有原料

3、廉價(jià)易得、流程簡(jiǎn)單、能耗低、無(wú)二次污染的優(yōu)點(diǎn)，是一種經(jīng)濟(jì)、環(huán)保的綠色循環(huán)利用技術(shù)處理工藝。 廢棄二次電池電極活性材料主要由LaNi5合金、Ni（OH）2、LiCoO2組成。通過(guò)熱力學(xué)計(jì)算分析，為電池活性材料的浸出提供了理論依據(jù)和途徑，進(jìn)行了電極活性材料在硫酸中的浸出正交實(shí)驗(yàn)，分析了硫酸濃度、溫度、時(shí)間對(duì)鎳、鈷浸出率的影響，找出最佳浸出條件：浸出時(shí)間90min，浸出溫度80℃，硫酸初始濃度為3．0 mol/L。并基于原料結(jié)構(gòu)、浸

4、出的結(jié)果還做了相關(guān)影響因素的分析討論。 基于浸出液的離子成分組成與后續(xù)制備產(chǎn)品的工藝，取用硫酸復(fù)鹽沉淀法回收稀土，控制pH值除Al、Fe，過(guò)硫酸銨除錳的凈化處理工藝分離浸出液的雜質(zhì)離子，離子凈化率均達(dá)到95％以上。 基于凈化后液的離子組成，添加元素調(diào)節(jié)離子濃度，在Ni—Co凈化后液的基礎(chǔ)上分別摻雜Al3+、Fe3+、La3+用共沉淀技術(shù)制備了Ni（OH）2，經(jīng)過(guò)XRD表征分析確定所制備的摻雜Ni（OH）2為α型，并通