废旧MoSi_(2)回收产物烧结制备Fe_(2)(MoO_(4))_(3)的组织形貌和性能

采用热蒸发法回收废旧MoSi_(2)氧化煅烧产物MoO_(3),以回收MoO_(3)粉末与Fe_(2)O_(3)为原料,经反应烧结制备Fe_(2)(MoO_(4))_(3)。讨论了MoSi_(2)完全氧化所需的时间和温度,并研究了Fe_(2)(MoO_(4))_(3)材料的组织形貌、线收缩率、体积密度和光谱学性能。结果表明:废旧MoSi_(2)材料粉末经500℃煅烧120 min以上时间即可完全氧化。在MoO_(3)与Fe_(2)O_(3)反应烧结过程中,烧结温度越高,MoO_(3)与Fe_(2)O_(3)反应越完全,所制备的Fe_(2)(MoO_(4))_(3)材料空隙随之增多,线收缩率升高,体积密度降低。与纯Fe_(2)(MoO_(4))_(3)材料相比,Fe_(2)(MoO_(4))_(3)和MoO_(3)复合相的光生电子–空穴对更不易复合,理论光催化活性更高。以亚甲基蓝为染料,纯Fe_(2)(MoO_(4))_(3)对其具有良好的吸附性能,而Fe_(2)(MoO_(4))_(3)和MoO_(3)复合相则表现出优异的光催化性能,且Fe_(2)(MoO_(4))_(3)和MoO_(3)复合相的光催化降解循环稳定性最好。

用废旧锂离子电池回收的钴制备LiCoO_2

用废旧锂离子电池回收的钴,通过草酸铵[(NH4)2C2O4]沉淀-固相法制备钴酸锂(LiCoO2),考察了(NH4)2C2O4用量、沉淀反应温度及时间等的影响,最优条件为:n(C2O42-)∶n(Co2+)=1.15∶1.00,在40～50℃下沉淀10 min,相应的钴回收率为99.2%。将CoC2O4和过量5%的Li2CO3在850℃下焙烧12 h,得到LiCoO2。XRD、场发射扫描电镜(FE-SEM)、充放电测试表明:产物为片状堆积的层状结构,颗粒分散性好,粒径小于10μm;以0.2C在2.8～4.4 V循环,首次充、放电比容量分别为143.8 mAh/g、140.0 mAh/g,第10次循环的容量保持率为96%。

废旧锂电池中镍钴锰的回收及正极材料LiCo_(1/3)Ni_(1/3)Mn_(1/3)O_2的制备

本文以废旧锂电池为原料,经过解体分选、硫酸浸出、除杂净化等一系列工序,回收得到含镍钴锰的混合溶液,采用氢氧化物共沉淀法制备LiCo1/3Ni1/3Mn1/3O2正极材料。分别采用XRD,TG/DSC,SEM对其进行表征,并通过恒电流充放电测试和循环性能测试对材料的电化学性能进行分析。结果表明,合成得到的LiCo1/3Ni1/3Mn1/3O2正极材料具有典型的层状结构,并呈现球形或类球形的形貌。在0.1C,电压范围为2.75～4.3 V的条件下,经恒流充放电测试,它的首次放电容量为136.5 mAh.g-1,经过30个循环后,放电容量为124.9 mAh.g-1,容量保持率高达91.5%,表现出较优异的电化学性能。

基于超临界CO2流体的废旧线路板回收工艺的试验研究

利用高温高压回收装置对线路板进行了回收试验，分析了其回收机理。通过正交试验对回收过程中的四个影响因素进行了筛选，利用响应面法研究了其中三个最主要的因素：温度、时间和溶剂（水）的加入量，建立了线路板分层效果的多元二次模型方程，分析了线路板的最优回收工艺。结果表明，在250～290℃的温度范围内，超临界CO2流体回收线路板的最佳条件是温度为288℃、时间为222min、加水量为148mL、压力为20MPa.

基于碳排放的C2B废旧手机逆向物流回收网络设计研究

随着国家碳排放政策的制定,对C2B废旧手机逆向物流网络设计不但要考虑快递回收所带来的高昂快递成本,还必须同时考虑碳排放对网络设计的影响。构建了基于碳排放的C2B废旧手机逆向物流回收网络模型,并以互联网回收企业为例,采用改进粒子群算法求解模型,验证了模型的正确性。结果表明,与一般回收网络相比,该网络模型具有动态性、经济性、碳排放量明显减少的优点。该研究为低碳背景下C2B废旧手机逆向物流网络优化设计提供了借鉴。

废旧NCM523型锂离子电池正极材料中镍和钴的回收

废旧NCM523型锂离子电池正极材料中含有价金属元素Ni和Co等,必须对其进行回收。用H_(2)SO_(4)和H_(2)O_(2)浸出正极活性物质中的Ni和Co,再用KMnO4除去浸出液中的Mn,最后用“水热煅烧法”制NiCoO_(2)材料。分析了各因素对金属浸出率的影响,在H_(2)SO_(4)浓度2.5mol/L、H_(2)O_(2)体积分数10%、浸出温度80℃、浸出时间80min和固液比1∶14g/mL的条件下,Ni、Co、Mn的浸出率分别为94.03%、99.56%、14.97%,通过Ni、Co的选择性浸出实现Ni、Co与Mn的初步分离;以KMnO4作为氧化剂,浸出液中Mn离子的浓度可降至0.45mmol/L以下;以聚乙二醇2000作表面活性剂,草酸作沉淀剂,在160℃水热合成、400℃煅烧后可从浸出净化液中制备出形貌均匀的链状NiCoO_(2)材料。初步实现了废旧电池正极材料中有价金属Ni和Co的回收利用。

锰离子氧化沉淀法实现锂离子电池LiNi_(0.8)Co_(0.05)Mn_(0.15)O_(2)材料的回收和利用

以浓盐酸为浸出剂,以NaOH和NH_(4)HCO_(3)为沉淀剂,利用Mn^(2+)在碱性条件下的氧化反应改变离子的沉淀次序进而分步回收的方案,探究了浓盐酸酸浸处理三元正极材料LiNi_(0.8)Co_(0.05)Mn_(0.15)O_(2)的最佳条件。在分步沉淀过程中,Mn^(2+)被氧化为不溶于非还原性酸的MnO(OH)_(2),并在酸性条件下回收。Ni、Co则在碱性条件下利用NaOH回收,而Li则利用NH_(4)HCO_(3)回收。该方法中Mn的回收率达到85.1%,产品纯度达到98.6%;Li的回收率达到95.0%,产品纯度达到99.3%。由回收材料重新合成的三元正极组装的软包电池的首圈放电比容量达到了175 mAh·g^(-1),可以以超过99.5%的库仑效率稳定循环50圈。

废旧手机电池回收制备LiCoO_2电极材料

首次提出采用混合溶剂（N－甲基吡咯烷酮（NMP）和N，N－二甲基甲酰胺（DMF）（1：1）]回收废旧手机电池，制备LiCoO2电极材料的方法。结果表明：用有机混合溶剂较采用单一有机溶剂NMP或DMF的提取效率好。提取效率提高13．2％～21．1％。在上述混合溶剂中100℃浸提1 h，盐酸80℃浸取1 h，氢氧化钠溶液沉淀，沉淀物经马福炉高温（700℃）煅烧7 h即可制得具有较好电化学性能的LiCoO2，可用作手机电池的主要正极材料。

采用硫酸-还原剂浸出工艺从废旧锂离子电池中回收LiNi_(0.6)Mn_(0.2)Co_(0.2)O_2

采用H_2SO_4-还原剂浸出工艺处理废旧锂离子电池正极材料(LiNi_(0.6)Mn_(0.2)Co_(0.2)O_2),研究了H_2SO_4浓度以及浸出温度对有价金属元素浸出的影响,确定了浸出过程中适宜的H_2SO_4浓度为2 mol/L,浸出温度为40℃。在H_2SO_4浓度为2mol/L、原料与浸出剂比例为100g/L、浸出时间为2h、浸出温度为40℃、搅拌速度为500r/min的优化条件下,通过单因素实验考察了还原剂H_2O_2、C_6H_(12)O_6、Na_2SO_3对有价金属浸出的影响。结果显示,还原剂H_2O_2、C_6H_(12)O_6、Na_2SO_3的最佳添加量分别为4.5%、80g/L、60g/L。通过正交实验考察了混合还原剂的影响,结果表明当还原剂组成为120g/L C_6H_(12)O_6和100g/L Na_2SO_3时,Co、Li、Mn、Ni浸出率分别为93.51%、92.68%、95.61%、92.93%,Al浸出率仅达到18.57%。与单个还原剂相比,通过改变混合还原剂的组成,可在不明显降低有价金属(Li、Ni、Mn、Co)浸出率的情况下,控制杂质金属Al的浸出。另外,对于Al、Li的浸出,影响因素的主次关系分别为:Na_2SO_3>C_6H_(12)O_6>H_2O_2、H_2O_2>Na_2SO_3>C_6H_(12)O_6;对于Co、Mn、Ni的浸出,影响因素的主次关系为C_6H_(12)O_6>H_2O_2>Na_2SO_3。

超临界CO_2流体回收线路板的试验研究

超临界CO2流体技术被应用于废旧线路板的回收研究,利用高温高压回收装置对线路板进行了回收处理,采用质谱法分析了超临界CO2流体中的固体溶质。试验结果表明,线路板中的溴化环氧树脂在处理过程中发生了O-CH2键、C(苯基)-C键以及C(苯基)-Br键的断裂,从而将其分解为了以羟基和苯基为主要官能团的小分子量物质;由此阐明了超临界CO2流体回收线路板的机理,并指出了进一步研究超临界CO2流体回收废旧线路板的重点。

废旧锂离子二次电池回收有价金属工艺研究

本文对从废旧锂离子二次电池中回收有价金属的工艺进行了研究。采用解体分选出塑料外壳、铜铁连接件、石墨负极和正极;采用碱浸—酸溶—净化—沉钴工艺回收正极废料中的铝和钴。LiCoO2在硫酸、双氧水体系中的分解反应为:2LiCoO2+3H2SO4+H2O2→Li2SO4+2CoSO4+4H2O+O2↑。用硫酸中和碱浸液中的铝,制取化学纯氢氧化铝,回收率为94.89%;以草酸钴的形式回收钴,产品达到Q/GGH01—89标准,直收率94.23%。

废旧钴酸锂离子电池材料中钴、锂的回收工艺研究

针对废旧锂离子电池对环境污染严重、资源浪费大等问题,对锂离子电池材料中的钴、锂回收工艺进行了研究,探索了废旧电池在NaCl溶液中预放电的最佳浓度和时间,对比分析了正极材料与集流体分离的三种方法,优化出酸浸工艺的最佳工艺参数,探索出了钴、锂沉淀的条件.结果显示,废旧电池在1.5 mol/L的NaCl溶液中放电5 h后可降电池电压至安全值;酸浸的最优的工艺参数为C(H+)=3.5 mol/L,C(Na2S2O3)=0.25 mol/L,T=90℃,Time=2.3 h,浸出率可达到了99.5%;采用NaOH溶液将pH调至8.5左右可以将钴离子完全沉淀,得到Co(OH)2沉淀物;采用NaOH溶液调节pH>12,再加入适量的Na2CO3沉淀锂,锂回收率为73%.

回收LiCoO_2中钴用螯合剂的合成及性能

以对甲基苯硫酚为原料,经过硝化、还原等反应合成4-甲基-2-氨基硫酚,研究了硝基还原成氨基的影响因素。当锌粉与硝基化合物的物质的量比为4∶1,乙醇与水的比例为7∶3、总体积为15 ml,温度为80℃时,产率为最高值76.2%。用5 mlρCo2+=1 194 mg/L的废旧锂离子电池浸出液进行螯合实验,螯合剂用量为0.25 g时的螯合率为98.5%;用1 mol/LHCl对螯合物进行解析,Co2+释放率为96.7%。

C2C理念下的木家具回收利用及回收流程体系研究

针对目前废旧木家具不断堆积、闲置、浪费对生态环境造成负担的问题,通过了解木家具回收利用特点,基于C2C“从摇篮到摇篮”的绿色可持续发展理念,从重复利用、循环利用、再生利用三方面,探析木家具回收处理并再次利用的方式。根据废旧木家具的破损程度及特征两个要素对所回收的木家具进行合理分类,针对其类型特点进行再创新及再利用。在此基础上,探究木家具回收处理流程体系,通过对废旧木家具的合理分类及利用,实现旧家具的循环使用与再创造,最大程度完成资源利用。为推动可回收木家具的绿色发展、有效利用木材资源以及适应市场变化提供参考。

以废旧锂离子电池为钴源制备LiCoO_2

采用热震法将锂离子电池正极活性物质与铝箔分离,优化热震工艺为：在空气气氛中,550℃下热处理1h后,将正极片快速投到去离子水中,正极活性物质与铝箔的分离效果良好,且铝箔的氧化较少。正极活性物质浸出最佳工艺条件为：浸出液为1.87mol/LH2SO4和0.63mol/LH2O2的混合溶液,浸出温度为75℃、时间为120min,液固比为11ml∶1g。以回收的草酸钴为钴源,LiOH·H2O为锂源制备了LiCoO2。制备的LiCoO2为标准的层状结构,以0.5C在2.8-4.3V充放电,首次和第50次循环的放电比容量分别为146mAh/g、142mAh/g,容量保持率为97%。

废旧锂离子电池中锰的回收利用

采用苹果酸-过氧化氢体系对废旧锂离子电池正极材料Li Ni_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_2进行浸出,用高锰酸钾溶液氧化沉锰法回收得到二氧化锰(MnO_2),并以葡萄糖为还原剂,采用还原煅烧法进行改性。采用XRD、透射电子显微镜(TEM)和电化学性能测试,研究还原煅烧对回收产物性能的影响。将质量比1∶1的MnO2与C6H12O6在600℃下煅烧3 h,所得产物为碳包覆结构,以0. 1 C倍率在0. 01～3. 00 V循环,首次充电比容量达653 m Ah/g,且具有较理想的循环和倍率性能。

以废旧锰酸锂正极为原料制备Li0.25Na0.6MnO2钠离子电池正极材料的研究

随着锂离子电池(lithium-ion batteries,LIBs)在众多储能领域更大规模的广泛应用,废旧LIBs正在大量地产生,若不进行任何处理而随意丢弃,必将给人类赖以生存的生活环境造成极大的危害,而且也是一种资源浪费。本课题组对废旧LIBs中的锰酸锂正极进行回收和收集,并以此为主要原料,通过球磨和高温烧结相结合的过程,成功合成了钠离子电池(sodium-ion batteries,SIBs)正极材料Li0.25Na0.6MnO2(LNMO),并对其的电化学性能、动力学特性和离子脱嵌导致的相变过程进行了研究。结果显示,LNMO表现出较高的比容量(131.5 mA·h/g)以及优异的倍率性能(容量保持率97.9%),该电极的表观离子扩散系数为10^-12 cm^2/s数量级,表现出快的离子脱嵌能力和动力学过程,是它表现出优异倍率性能的主要原因之一。对废旧锰酸锂材料回收并应用于下一代低成本SIBs中,具有同时实现“废旧LIBs有效回收”和“解决SIBs原料来源”的重要意义。

废旧锂离子电池回收技术研究进展

锂离子电池由于具有比能量高、自放电小、寿命长等优点被广泛应用于很多领域,其回收利用也备受关注。在介绍了锂离子电池结构的基础上综述了不同类型的废旧锂离子电池回收技术研究进展,主要是LiCoO2、LiFePO4、NixCoyMnz三元废旧锂离子电池的回收,并提出了现有回收技术存在的问题和前景展望。

4-甲基-2-羟基硫酚的合成及吸附性能研究

以对甲基苯硫酚为原料,通过硝化、还原、重氮化等一系列反应合成了4-甲基-2-羟基硫酚。考察了重氮化过程中NaNO2用量、硫酸浓度、反应温度以及水解时硫酸浓度对产率的影响。实验表明,最佳工艺条件为:NaNO2与4-甲基-2-氨基硫酚的摩尔比为2.10∶1,硫酸浓度为3 mol/L,反应温度为3℃,水解时硫酸浓度为6 mol/L,此条件下4-甲基-2-羟基硫酚的产率为71.2%。

1,3–PBO扩链废旧ABS塑料的性能表征

以2,2′–(1,3–亚苯基)–二噁唑啉(1,3–PBO)为扩链剂,在双螺杆挤出机中对废旧丙烯腈–丁二烯–苯乙烯塑料(r ABS)进行熔融扩链,并研究了1,3–PBO含量变化对r ABS的相对分子质量、力学性能、动态力学性能和断面形貌特征的影响。结果表明,与r ABS相比:扩链产物的相对分子质量大幅提高,数均相对分子质量达到20 885;产物的力学性能显著提高,缺口冲击强度提高到r ABS的近三倍;产物的储能模量、损耗模量明显增加,聚丁二烯(PB)相的玻璃化转变温度(Tg)降低,苯乙烯/丙烯腈共聚物(SAN)相的Tg升高;产物断面的形貌变得粗糙,相界面得到修复。