东北大学学报（自然科学版）

东北大学学报:自然科学版 ›› 2019, Vol. 40 ›› Issue (10): 1430-1436.DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2019.10.012

• 材料与冶金 • 上一篇    下一篇

废旧锂电池正极活性材料硫酸浸出液萃取纯化

易爱飞1, 2， 张健1, 2， 朱兆武1, 2， 齐涛1, 2   

  1. (1. 中国科学院 过程工程研究所，湿法冶金清洁生产技术国家工程实验室， 北京100190;2. 中国科学院 过程工程研究所，绿色过程与工程重点实验室， 北京100190)
  • 收稿日期:2019-01-06 修回日期:2019-01-06 出版日期:2019-10-15 发布日期:2019-10-10
  • 通讯作者: 易爱飞
  • 作者简介:易爱飞(1987-)，女，江西萍乡人，中国科学院过程工程研究所博士后研究人员； 朱兆武(1966-)，男，山东德州人，中国科学院过程工程研究所研究员，博士生导师； 齐涛(1966-)，男，山东泰安人，中国科学院过程工程研究所研究员，博士生导师.
  • 基金资助:
    中国科学院前沿科学重点研究项目(QYZDJ-SSW-JSC021)； 国家自然科学基金资助项目(21606241，51804289，51774260)； 中国科学院创新交叉团队资助项目.

Extraction of Impurities from Leaching Solution of Cathode Active Material of Spent Lithium Ion Batteries by Sulfuric Acid

YI Ai-fei1, 2， ZHANG Jian1, 2， ZHU Zhao-wu1, 2， QI Tao 1, 2   

  1. 1. National Engineering Laboratory for Hydrometallurgical Cleaner Production Technology， Institute of Process Engineering， Chinese Academy of Sciences， Beijing 100910， China; 2. Key Laboratory of Green Process and Engineering， Institute of Process Engineering， Chinese Academy of Sciences， Beijing 100910， China.
  • Received:2019-01-06 Revised:2019-01-06 Online:2019-10-15 Published:2019-10-10
  • Contact: ZHU Zhao-wu
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摘要： 研究了酸性膦类萃取剂P204，P507与协萃剂Lix54，Lix84配方对废旧锂电池正极材料的硫酸浸出液萃取除Al的反应规律.研究表明:P507+Lix84复合体系萃取分离Al/Mn的效果最佳.以最优配方5% P507+5% Lix84/煤油，在pH 为 4.0，水油体积相比V○a/V○o为1∶1时，Al，Cu，Co，Ni，Mn和Li的单级萃取率分别为89.1%，80.8%，3.4%，2.6%，3.2%和0.3%.在V○a/V○o为1∶4时，经两级(理论级)萃取，母液中Al 的质量浓度为0.88g·L-1，萃取率大于97.7%;负载油相用2.0mol/L硫酸溶液反萃，在V○a/V○o为10∶1时，经两级(理论级)反萃，有机相中Al的质量浓度为0.79g·L-1，反萃率大于99.0%.

关键词: 三元锂电池, P204, P507, Lix54, Lix84, 溶剂萃取, 除铝

Abstract: The effect of the formulation by the acid phosphine extractants of P204 with Lix54 and of P507 with Lix84 on the Al extraction from sulfuric acid leaching solution of cathode active materials of spent lithium ion batteries was studied. The results indicate that the P507+Lix84 formulation has the best extraction and separation effect on Al/Mn. When the optimal formulation of 5%P507+5%Lix84/kerosene is used and V○a/V○ois 1∶1 with pH of 4.0， the single-staged extraction rate of Al， Cu， Co， Ni， Mn and Li is 89.1%， 80.8%， 3.4%， 2.6%， 3.2% and 0.3%， respectively. When V○a/V○o is 1∶4， the Al concentration is 0.88g·L-1in the mother liquid and the Al extraction rate is higher than 97.7% after the two-staged(theoretical-level)extraction. With 2.0mol/L sulfuric acid solution in the oil phase and V○a/V○o of 10∶1， the Al concentration is 0.79g·L-1and the Al stripping rate is higher than 99.0% after the two-staged(theoretical-level)stripping process.

Key words: ternary lithium battery, P204, P507, Lix54, Lix84, solvent extraction, removing Al

中图分类号: