Electrochemical performance of a nickel-rich LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2 cathode material for lithium-ion batteries under different cut-off voltages

A spherical-like Ni0.6Co0.2Mn0.2(OH)2precursor was tuned homogeneously to synthesize LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2as a cathode material for lithium-ion batteries. The effects of calcination temperature on the crystal structure, morphology, and the electrochemical performance of the as-prepared LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2were investigated in detail. The as-prepared material was characterized by X-ray diffraction, scanning electron microscopy, laser particle size analysis, charge–discharge tests, and cyclic voltammetry measurements. The results show that the spherical-like LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2material obtained by calcination at 900°C displayed the most significant layered structure among samples calcined at various temperatures, with a particle size of approximately 10 μm. It delivered an initial discharge capacity of 189.2 mAh•g−1at 0.2C with a capacity retention of 94.0% after 100 cycles between 2.7 and 4.3 V. The as-prepared cathode material also exhibited good rate performance, with a discharge capacity of 119.6 mAh•g−1at 5C. Furthermore, within the cut-off voltage ranges from 2.7 to 4.3, 4.4, and 4.5 V, the initial discharge capacities of the calcined samples were 170.7, 180.9, and 192.8 mAh•g−1, respectively, at a rate of 1C. The corresponding retentions were 86.8%, 80.3%, and 74.4% after 200 cycles, respectively. © 2017, University of Science and Technology Beijing and Springer-Verlag Berlin Heidelberg.

镍钴资源及冶炼技术现状

分析了全球镍钴资源分布状况,归纳总结了镍钴冶炼技术现状。近年来,新发现的大型硫化镍钴矿较少,红土镍矿冶炼技术进步比硫化镍矿要快,特别是回转窑—电炉(RKEF)生产镍铁技术和高温高压浸出技术(HPAL)得到推广应用以来,红土镍矿获得大规模开发利用。钴产量主要来源于铜钴矿和红土镍矿湿法冶炼副产的钴,铜钴分离和镍钴富集技术也已得到广泛应用。最后对我国镍钴冶炼技术未来发展趋势进行了预测。

物探技术在攀枝花地区镍钴铂矿资源勘探中的应用

攀枝花地区以其丰富的矿产资源而著称,其中镍钴铂矿的勘探与开发对于区域经济发展具有重要意义。然而,传统的找矿方法往往受限于地质条件复杂、矿体隐伏等因素,难以取得突破。近年来,随着物探技术的不断发展与创新,其在金属矿产勘探中的应用越来越广泛。本文系统地阐述物探技术在攀枝花地区镍钴铂矿地质找矿与资源勘探中的应用效果,以期为相关领域的研究与实践提供参考。

镍钴战略性硫化矿产资源选冶研究现状及展望

基于“双碳”发展背景、镍钴资源概况,对镍、钴硫化矿选冶研究现状进行总结与展望。概述了国内外镍钴资源的分布、储量情况以及我国镍钴硫化矿资源在选冶过程中存在的难点;分别总结了我国镍、钴硫化矿传统选冶工艺和改进情况。研究表明:硫化镍矿的选矿方式主要有浮选、重选、化学选矿、生物选矿;硫化钴矿的选矿方式主要有浮选、重选。其中,浮选具有适用性强、处理效率快的优点,仍是处理镍、钴硫化矿最有效的选矿工艺,混合浮选是目前国内绝大部分镍、钴硫化矿选矿厂采用的工艺;阶段磨矿—阶段选别工艺具有科学性,可以有效解决过粉碎问题;浮选药剂的研究重点主要集中在捕收剂组合使用和新型绿色分散剂、抑制剂的研发;生物选矿的研究也取得相应进展。重选在硫化钴矿中主要是用来预富集,可以提高入选品位和选厂处理量,常用的有重介质选矿、螺旋选矿和摇床选矿。硫化镍矿的冶金方式包括火法冶金、湿法冶金、生物冶金;硫化钴矿冶金方式主要有火法-湿法结合和全湿法冶金。其中,火法冶金具有效率高、工艺成熟的优点,仍然是硫化镍矿的主要冶金工艺,但具有高能耗高排放的缺点,相关改进措施的研究是近些年的重点;火法冶金正在逐步向低能耗低碳排放的湿法冶金转型,焙烧—水浸是火法冶金与湿法冶金的结合,其中,氯化焙烧—水浸具有较好的应用前景。硫化钴矿的冶金工艺通常需经过焙烧—浸出—电解过程。最后指出了镍钴硫化矿选冶技术具有研究前景的重点发展方向。

古巴地质矿产及矿业开发概况

古巴位于加勒比板块东北缘,矿产资源丰富,主要矿产有镍、铬、铜、铁、锰.其中,镍储量占世界已探明储量的1/3左右.2017年古巴是全球第十大镍生产国,亦是全球第五大钴生产国.古巴的油气储量也比较丰富.从现有区域成矿特征及矿点分布来看,古巴东南部的奥尔金省、格拉玛省和圣地亚哥省等地区可能是未来最有前景的镍钴矿和锰矿找矿地区;北古巴前陆盆地及沿海、近海区是油气勘探和开发的未来突破区域.古巴与我国关系良好,是我国矿业公司从事海外资源开发的重要目的地.笔者依托“一带一路”矿产资源信息采集与相关资料综合分析,对古巴的地质、矿产及矿业开发现状进行综述,并总结该国矿产分布规律,为我国投资古巴矿产勘查和矿业开发提供可借鉴的建议.

重量法测定二次资源物料中高含量铑的研究

建立了一种二次资源物料中高含量铑的测定方法。对试样的前处理、干扰试验等进行了研究。试样通氢还原后于聚四氟乙烯消化罐中加20m L盐酸、5m L过氧化氢密闭加热消解,用硝酸六氨合钴重量法测定,消解不完全的残渣采用ICP-AES测定后补正。方法精密度(RSD)在0.29%~0.38%之间,加标回收率99.56%~101.05%,能较好地满足二次资源物料中高含量铑测定的精密度和准确度要求。

机械力化学活化蛇纹石沉淀回收镍离子

这是一篇冶金工程领域的论文。本文中,为了高效去除水溶液中的重金属镍离子,同时回收镍金属二次资源,采用机械力化学方法对天然粘土矿物蛇纹石进行活化,探究了活化蛇纹石固定镍离子的效果,并对其机理进行探讨。研究表明:机械力化学活化后,蛇纹石晶体结构被破坏,无序度增大,导致蛇纹石结构中的Mg^(2+)离子和羟基(OH^(-))大量溶出,促进OH^(-)与Ni^(2+)反应生成非晶态的Ni(OH)_(2)沉淀。在较优条件下,活化蛇纹石的对Ni(II)的处理能力高达226.04 mg/g,且处理后的溶液中镍离子浓度达到国家排放标准,这也表明机械力化学活化蛇纹石在极低用量下就对水中的重金属污染物进行固定及修复。研究结果表明,通过机械力化学活化手段提升蛇纹石反应活性是可行的,同时也提升了廉价的蛇纹石矿物在环境净化和资源回收方面的应用效率,有助于推动“矿物-资源-环境”的交叉发展。

锂离子电池中贵重金属的回收

新型储能器件锂离子二次电池的正极材料中含有大量的钴 ,镍等贵重金属元素 ,尝试将传统的络合法与离子交换法相结合 ,实现了对材料中的多种金属元素的分离和回收 ,其中钴镍两种金属的回收率分别达到了 84.9%和 89.1%,工艺流程简单 ,是一种可行的回收工艺 。

Co-Ni-Fe-Mn配合-沉淀体系的平衡热力学

根据质量守恒和同时平衡原理,以Me(Co、Ni、Fe、Mn)为金属元素,建立Me-OH-、Me-OH--CO32-、Me-OH--S2-、Me-OH--NH3和Me-OH--NH3-CO32-等多个配合-沉淀体系的热力学平衡模型。结果表明:Fe3+可以在Me-OH-、Me-OH--NH3体系中通过调节pH=3预先沉淀分离,而Co、Ni、Mn仅在Me-OH--NH3-CO32-体系中有分离效果。Me-OH--NH3-CO32-体系热力学计算表明:Co、Ni、Mn在溶液中的行为受pH值、配合剂、沉淀剂浓度共同影响,碳酸根初始总浓度[C]增大和氨初始总浓度[N]减小有利于Co、Ni、Mn形成沉淀。当[C]=1 mol/L、[N]=2 mol/L、pH值为9～10时,大部分Ni以高级氨配离子[Ni(NH3)42+]、[Ni(NH3)52+]、[Ni(NH3)62+]的形式保留在溶液中,而Co、Mn以MnCO3、CoCO3的形式沉淀出来。Co可在Me-OH--S2-体系中通过调节pH<6从溶液中与Mn分离。研究结果可为钴镍二次资源综合回收钴镍、制备钴镍产品提供理论指导。

我国西部地区镍钴资源综合评价

我国西部地区镍、钴资源综合评价及利用应分两个层次 ,一为开展区域镍钴资源和矿山接替资源评价 ;二为“走出去”评价和开发国际可利用的镍钴矿产资源 ,建立相对稳定的矿产资源供应体系。地质、地球物理。

昆仑古特提斯构造转换与镍钴锰锂关键矿产成矿作用研究

【研究目的】特提斯构造域研究愈来愈显示为原特提斯、古特提斯和新特提斯三分的特点,其中古特提斯洋的形成演化及其成矿作用的研究较为薄弱。【研究方法】本文根据东昆仑夏日哈木早泥盆世超大型镍钴硫化物矿床、帕米尔玛尔坎苏晚石炭世大型火山源沉积型富锰矿和西昆仑大红柳滩晚三叠世大型伟晶岩型锂铍矿床发现事实,将它们成矿的构造地质背景演化作为主线关联起来研究,提出它们分别代表了古特提斯裂解、大洋扩张和闭合后碰撞构造转换结果的认识。【研究结果】认为与古亚洲洋同期的原特提斯洋于志留纪末碰撞闭合后,在冈瓦纳大陆北缘由于地幔柱作用改造的软流圈发生部分熔融而裂解,形成了以夏日哈木与裂解背景幔源镁铁—超镁铁岩有关的超大型岩浆镍钴硫化物矿床;随着进一步扩张,在早石炭世形成了古特提斯成熟大洋,由于大洋中脊喷发提供的成矿物质,在晚石炭纪随着大洋快速扩张向消减的转换,洋底碳酸盐岩沉积中形成了玛尔坎苏大型富菱锰矿矿床;古特提斯洋闭合后于中三叠世进入碰撞造山阶段,于晚三叠世后碰撞阶段地壳重熔形成的S型花岗岩高温热液流体,并造就了大红柳滩大型伟晶岩型锂铍矿床。早晚古生代之交是古特提斯洋裂解的开始,此时秦祁昆洋为代表的原特提斯主洋已经闭合,作为原特提斯洋弧后盆地的古亚洲洋尽管尚未闭合,但夏日哈木镍钴矿床则是原特提斯造山后陆壳再次裂解的产物,并非形成于原特提斯洋岛弧或后碰撞的环境;锰是亲石元素,岩浆作用中不富集,而在外生沉积作用中富集,说明古特提斯早石炭世新生洋壳是富锰的,淋滤出的锰离子在晚石炭世相对宁静洋底深处碱性环境中形成沉积型碳酸锰矿,代表了较为强烈的岩浆作用阶段向相对宁静的沉积环境的转换;大红柳滩S型花岗岩基及其大规模伟晶岩型锂铍矿的产出,则反映了强烈的碰撞造山作用导致的地壳重熔的地球动力学背景,应是古特提斯洋缝合造山后或后碰撞伸展的环境。【结论】就已有的成矿事实,东昆仑康西瓦—阿尼玛卿古特提斯缝合带与南部巴颜喀拉的西金乌兰—金沙江和羌塘的龙木错—双湖古特提斯缝合带相比,更富有地质意义。

金川镍矿废弃物在充填采矿中利用现状与展望

金川镍矿深井与贫矿充填法开采面临采矿经济效益和环境保护压力。利用废弃物开发低成本和高性能充填胶凝材料,对于提高采矿经济与社会效益与金川矿山可持续发展具有重要意义。首先,调查金川公司废弃物现状及资源化利用存在的问题;然后,总结分析金川矿山废弃资源开发利用研究进展与技术进步成果;在此基础上,提出金川固体废弃物在充填采矿中资源化利用的技术途径及关键技术,并给出在金川矿山充填采矿中资源化利用研究技术路线;最后,展望金川矿山实现废石、废渣、尾砂等固体废弃物资源化利用经济效益与发展前景。

微生物浸出低品位氧化物型镍钴矿研究新进展

微生物浸出技术是处理低品位矿石的有效措施。但目前我国主要针对硫化矿的自养微生物浸出进行研发,而对异养微生物浸出氧化型矿石研究很少。异养微生物可通过其产生的代谢产物的酸解、还原、碱解及络合作用来提取或者溶解低品位氧化物型镍钴矿中的镍、钴金属,有助于解决目前我国镍钴资源短缺及为重金属污染治理提供技术方法。本文针对低品位氧化型镍钴矿、风化壳、以及冶金渣、废电池、废催化剂等二次资源,介绍了世界镍钴资源的现状和低品位氧化物型镍钴矿的资源类型,对异养微生物浸出低品位氧化物型镍钴矿研究现状进行了剖析,指出了异养微生物冶金的主要浸矿条件和存在难题,提出了氧化物型镍钴矿微生物浸取的研究方向。

钴镍金属二次资源回收利用现状及发展对策研究

介绍了世界钴镍金属资源分布及其二次资源综合利用概况。以国内外废旧电池和催化剂中的钴镍资源为例,对其回收体系和利用技术现状进行了概述,并提出了存在的问题和解决问题的建议。

镍钴钼精密合金酸洗废液处理与回收的研究

试验研究了含Ni、Co、Mo等精密合金酸洗废液处理与回收的方法,该方法可有效改善为去除精密合金热轧带材表面氧化皮所产生的酸洗废液对环境的污染,并且可充分回收镍、钴、钼稀有贵重金属,使资源获得再利用。

含钴二次资源中钴的提取技术研究进展

当前社会对钴资源的需求量激增,仅从矿产资源中提取钴金属已不能完全满足市场的需求。从钴的二次资源中分离提取钴是解决钴资源供应不足问题的重要途径。本文对含钴资源和废旧催化剂、钴锰废渣、废旧电池等钴锰二次资源的特点进行了分析,对比介绍了化学沉淀法、溶剂萃取法、离子交换法、膜电解法分离溶液中钴锰离子的工艺、原理及技术效果,同时综述了适用于溶液中钴锰分离的选冶联合方法研究进展,其中浮游萃取法兼具界面分选与化工分离的双重优势,钴锰分离效率高、流程短、成本低,特别适用于选冶工业中大规模低浓度废液或废水有价金属的分离与富集,应用前景广阔。

含钴二次资源综合回收技术研究进展

我国钴资源极度匮乏,严重依赖进口,突出的供需矛盾已成为制约我国钴行业发展的关键。开发含钴二次资源的回收利用技术对于缓解供需矛盾具有重要意义。论文概述了钴矿产资源的分布和储量,介绍了钴二次资源来源及种类,并以含钴冶金渣、废合金、加氢催化剂和废电池等二次资源为主要对象,详细阐述了含钴二次资源中钴的回收利用潜力和相关技术。结果表明,目前含钴二次资源通常采用湿法浸出技术进行回收再利用,其中含钴浸出液中钴与杂质元素的高效分离是回收钴的关键环节。因此,选择性溶出提钴体系和工艺的开发是提高含钴二次资源利用率的核心。

镍铁尾矿用于烧结生产的工业试验

北海诚德镍业有限公司在132 m2和180 m2烧结机生产中配加1.5%直接还原镍铁尾矿替代白云石进行工业试验,结果表明:烧结矿中硅酸盐、磁铁矿、镁橄榄石和铁酸钙等增加,形成中孔厚壁结构,烧结矿强度得到改善,转鼓指数提高3.3%,烧结机利用系数提高0.08 t/(m2·h),烧结矿成本下降38.6元/t,铁水成本下降9.37元/t,效益显著。

电感耦合等离子体发射光谱（ICP-OES）法测定二次电池废料中锂、镍、钴、锰的含量

采用HCl-HNO 3溶解样品,使用电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)法直接测定二次电池废料中含量低于20%的锂、镍、钴和锰的含量。选用元素最佳分析谱线和仪器合适的工作条件测定实际样品,实验结果表明共存元素对测定结果基本没有影响。相对标准偏差(n=11,RSD<2%)。通过不同方法的测试结果对比,同一样品的不同测定结果基本吻合,结果表明,方法操作快速简便,分析结果准确,能够满足二次电池废料中20%以下的锂、镍、钴和锰的测定。

中国失效镍钴资源再循环的战略研究

以全球战略资源的镍钴金属再循环作为研究重点,特别是在再生资源领域里的失效镍钴资源,它好比一座潜伏的城市矿山。从资源品位、技术路线、环境控制等多个角度对其进行分析研究后发现,从战略角度调整宏观政策,将失效镍钴资源作为一种战略储备资源,尽快推动国内外二次开采的科学发展和再循环步伐十分必要。