丙二酸-抗坏血酸协同浸出废旧三元电池有价金属的方法

近年来,对锂离子电池的需求急剧增长,但正极中的诸多基本组成元素,如锂、钴、镍价格昂贵且对外进口依赖严重。目前,大多数湿法冶金浸出方法都是基于“无/有机酸+H_(2)O_(2)”体系,该方法存在环境污染、安全隐患和效率问题。提出一种新的环保、安全、高效的浸出工艺,以丙二酸和抗坏血酸为浸出剂和还原剂,最佳条件为:丙二酸浓度0.4 mol/L、抗坏血酸浓度0.2 mol/L、固液比30 g/L、浸出温度50℃、浸出时间50 min,在最佳条件下,锂、镍、钴、锰的浸出率均大于95%。动力学拟合验证结果表明,浸出过程符合“缩芯模型”,且表观活化能低于“有机酸+H_(2)O_(2)”的值;故抗坏血酸的加入能够有效促进丙二酸浸出正极材料中的有价金属,提高浸出效率;红外光谱、XRD结果表明,浸出过程中丙二酸与过渡金属的配位形式为C_(3)H_(2)O_(4)M(M为过渡金属Ni、Co、Mn)。