二水磷酸铁间歇及连续结晶过程研究

开展了控制结晶合成FePO_(4)·2H_(2)O的工作,重点研究了全间歇、半间歇、半连续、全连续结晶四种结晶方式对产品Fe/P、粒度和形貌的影响规律。结果表明,全间歇或半间歇结晶得到亚稳态晶型FePO_(4)·2H_(2)O,属单斜晶系,产品的Fe/P存在批次间差异性,而粒度和形貌基本稳定。另外,半连续或全连续结晶过程存在转晶现象,最终得到热力学稳定构型FePO_(4)·2H_(2)O,属正交晶系,批次间产品Fe/P、粒度和形貌具有一致性。

铁粉-硫酸体系还原浸出铁磷渣的研究

采用铁粉-硫酸体系还原浸出磷酸铁锂废粉脱锂后的铁磷渣,重点研究了酸种类、还原剂种类、酸浓度、还原剂用量、浸出温度、浸出时间等因素对磷酸铁浸出规律的影响,并探讨了强化浸出机制。结果表明,相比磷酸或硝酸,在硫酸体系下铁磷渣的浸出效果较佳;铁粉则进一步强化了浸出效率。随着酸浓度或还原剂用量的增加,铁磷渣的浸出率先提高后增速趋缓。随着浸出温度提高或浸出时间延长,铁磷渣的浸出率呈先增加后迅速降低的趋势。最佳条件下,铁磷渣的浸出率达到99.34%。E-pH电位图表明,铁粉可降低体系的氧化还原电位,将FePO4转化为溶解度更高的Fe(H2PO4)2。

电化学回收废旧锂离子电池正极金属的研究进展

大量锂离子电池的退役将带来环境污染和资源浪费等问题。电化学工艺具有高效、高选择性、化学试剂消耗少等优点,是从电池材料中回收金属资源领域的研究热点。本文介绍了几种回收锂离子电池正极材料的电化学工艺,包括电渗析法、水溶液电解、熔盐电解及直接锂化再生等,对这些方法的优势与不足进行了总结,并展望了应用电化学技术回收废旧锂离子电池正极材料的发展前景。

废旧磷酸铁锂正极粉脱锂后的磷铁渣经硝酸浸出除铝的研究

针对废旧磷酸铁锂正极粉脱锂后的磷铁渣含铝量偏高的问题,开展了无机酸体系浸出磷铁渣除铝的研究,重点考察了酸种类、酸浓度、液固比、浸出温度、浸出时间等参数对Fe、Al浸出规律的影响。结果表明,Fe、Al在硝酸中的浸出率差异,大于在硫酸或磷酸中的浸出率差异。在硝酸体系中,当酸浓度为0.2mol·L^(-1)、液固比为10∶1、浸出温度为70℃、浸出时间为8.0h时,Al、Fe的浸出率分别为96.3%和3.92%。硝酸酸浸法可扩大磷酸铁与铝的浸出率差异,实现铝的选择性溶出,达到深度除铝的目的。

废旧磷酸铁锂正极材料金属杂质脱除的研究进展

本文系统总结了废旧磷酸铁锂正极材料中金属杂质脱除的研究现状,简要介绍了各种除杂方法的原理和优劣势,提出了深度除杂技术的发展趋势。其中,溶剂萃取法的操作简单,但存在生产成本高等缺点;前置酸洗法适合处理含微量杂质金属的磷酸铁锂材料,具有工艺流程简单、除杂彻底等优势,但存在选择性和产品回收率低等不足;溶出抑制法适用于含高金属杂质的磷酸铁锂材料,但存在除杂深度不够等不足;络合/沉淀法克服了溶出抑制法的不足,并兼具操作易控制、除杂效果佳等优势,具有工业化应用前景。

废旧磷酸铁锂正极材料除铜的研究进展

本文系统总结了废旧磷酸铁锂正极材料除铜的研究现状,简要介绍了各种除铜方法的原理和优劣势,提出了深度除铜技术的发展趋势。置换法、酸浸法、络合/沉淀法主要应用于含微量铜(<1000×10^(-6))的磷酸铁锂材料。置换法的操作简单,但存在还原剂用量大、反应活性低等缺点;酸浸法具有流程简单等优势,但存在选择性低、除铜深度不够等问题;络合/沉淀具有过程易控制、除铜效果佳等优势,具有工业化应用前景。电解沉积法主要应用于含铜量高(>1000×10^(-6))的材料,但生产成本高等不足限制了其的实际应用。

磷酸铁锂正极废料除钛的研究进展

本文总结了废旧磷酸铁锂正极材料除钛的研究现状,简要介绍了各除钛方法的原理和优势和劣势,提出了深度除钛技术的发展趋势。萃取法的处理量大,但存在平衡时间长、萃取率低等缺点,限制了其产业化应用。络合法具有流程简单等优势,但存在选择性差、Fe组分损失量大等问题。水解沉淀法的除钛效果佳,但FePO4的回收率低。诱导结晶法克服了水解沉淀法的不足,并强化了除钛效果,具有工业化应用前景。

磷酸铁沉淀过程八种金属的固液分配规律研究

以废旧LiFePO_(4)正极粉脱锂后的磷铁渣为原料,经磷酸溶出、液相氧化沉淀制备磷酸铁,并系统研究八种微量金属在磷酸铁沉淀过程的分配规律。有价金属在固液相中有不同的分配关系,其中,镁、钙、锰、钴、镍、锌的沉淀率低于15%,基本保留在液相中;铜、铝的沉淀率分别为约20%和33%,部分与磷酸铁共沉淀。溶解沉淀平衡分析表明,微量元素的初始沉淀pH值高于磷酸铁,易保留在液相中,这有利于磷酸铁的精细化制备。

溴化铜中硫酸盐测定方法的改进

原部颁暂行标准HGB 3219-60《化学试剂溴化铜》中硫酸盐的测定用的是“重量分析法”,此法操作繁琐,耗时较长。现对溴化铜中硫酸盐的测定方法进行改进,由原来的“重量分析法”改为“目视比浊法”。经过多次实验,验证了用“目视比浊法”比“重量分析法”更准更快,由原来的当天不能得出结果到现在只需约30 min即可得到结论,提高了工作效率,更好的为生产把握质量关。

以糠醛为原料的成对电合成

研究了Ti/Ru-Ti-Sn,Ni,Ti/PbO_2,Pt和Ti/BDD(钛基掺硼金刚石电极)5种电极的析氧情况及对糠醛电化学氧化成糠酸的催化作用,得出氧化的最佳电极为Ni.以糠醛为原料,Ni电极为阳极,Cu电极为阴极,成对电合成糠醇和糠酸,研究了溶液p H值、电流密度、糠醛浓度、温度及电解时间对反应的影响.结果表明,溶液pH=11,阴极电流密度为2 mA/cm^2,阳极电流密度为1 mA/cm^2,糠醛浓度为0.1 mol/L,温度为25℃时,经过优化,总的电流效率最佳为130%.

电渗析法从磷酸铁生产母液中分离杂质金属离子

以各种回收的资源(磷酸铁锂正极粉、钛白副产品硫酸亚铁等)为原料生产磷酸铁时,产生的磷酸母液会逐渐富集Li^(+)、Na^(+)、Ca^(2+)、Mg^(2+)、Mn^(2+)、Ni^(2+)、Al^(3+)等金属离子杂质,需要分离金属离子,以便磷酸回用。采用电渗析法对磷酸母液进行净化除杂,并探索了电流密度对除杂效率的影响。结果表明,在较合理的工艺参数长期运行的条件下,各杂质离子的去除率为(%):Li^(+)41.18、Na^(+)54.55、Ca^(2+)64.29、Mg^(2+)54.02、Mn^(2+)35.71、Ni^(2+)46.38、Al^(3+)16.67,除杂后的磷酸母液可重新用于磷酸铁的生产,避免了磷资源的损失。电流密度的增加会增加电耗,降低电流效率,而在电解液替换流量与电流量的比相同的条件下,杂质去除率也会降低。较优的运行电流密度为2 A/dm^(2)。使用阳离子膜面积为1 dm^(2)的电渗析装置时,磷酸铁母液除杂处理量为52.14 mL/h,阴极液(150 g/L硫酸溶液)的消耗量为10.41 mL/h。

磷酸铁锂正极废粉提锂后的硫酸锂除磷和除氟研究

针对废旧磷酸铁锂正极粉经硫酸浸出后得到的硫酸锂中氟、磷含量高的问题,开展了水合金属氧化物吸附除杂工作,重点研究了吸附剂种类、吸附剂用量、溶液pH、吸附温度、吸附时间、共存阴离子浓度等因素对F^(-)、PO_(4)^(3-)吸附规律的影响。结果表明,La(OH)_(3)的吸附效率优于Zr(OH)_(4)或Ce(OH)_(4)。随着吸附剂用量或溶液pH的提高,La(OH)_(3)对F^(-)、PO_(4)^(3-)的吸附容量降低;提高吸附温度或延长吸附时间有利于提高F^(-)、PO_(4)^(3-)的吸附率。此外,提高共存阴离子浓度,有利于强化对同离子的吸附,而对其他共存阴离子的吸附过程有一定的抑制作用。在溶液pH=3.0的体系中,La(OH)_(3)为用量3.0 g·L^(-1)、吸附温度60℃、吸附时间60 min的条件下,F^(-)、PO_(4)^(3-)的吸附容量为48.1mg·g^(-1)和49.8mg·g^(-1),吸附率分别为96.0%和97.4%。XRD和EDS结果表明,F^(-)、PO_(4)^(3-)在La(OH)_(3)上的吸附,主要是与OH-间发生了配体交换反应。La(OH)_(3)对F^(-)、PO_(4)^(3-)的吸附容量和选择性高,可实现深度除氟和除磷的目的。

甲基磺酸亚锡溶液中不同稳定剂的作用机制及电化学性质

研究了对苯二酚、邻苯二酚、间苯二酚和抗坏血酸4种稳定剂对甲基磺酸亚锡电镀液稳定性、电极极化及镀层表面形貌的影响.采用循环伏安法探究了镀液稳定性与稳定剂电化学性质的关系,通过交流阻抗和计时电位考察了稳定剂对镀液阴极极化性能的影响,分析了对苯二酚在电镀过程中的循环使用原理及对苯二酚的最佳使用浓度.结果表明,镀液的稳定性与稳定剂自身的还原能力及电化学活性之间存在重要联系,4种稳定剂对镀液稳定作用的大小顺序为对苯二酚>邻苯二酚>抗坏血酸>间苯二酚,稳定效果最好的对苯二酚可以将镀液的储存时间延长一倍;苯二酚类稳定剂可以提高锡沉积的阴极极化程度,使晶粒细化,而抗坏血酸对锡沉积起到去极化作用;对苯二酚在电镀锡过程中兼具抗氧化剂、光亮剂和整平剂的作用,镀层的耐蚀性能测试结果表明,对苯二酚的最佳浓度为1.0 g/L.

不同晶体类型磷酸铁的制备及电化学性能的研究进展

本文系统介绍了不同晶体类型的FePO_(4)的制备方法,包括异磷铁锰矿FePO_(4),以及无定形、单斜和正交晶系的FePO_(4)·2H_(2)O和α-石英晶系FePO_(4),并比较了它们的电化学性能。异磷铁锰矿只在LiFePO_(4)脱Li的过程获得。无定形、单斜和正交晶系的FePO_(4)·2H_(2)O可由铁盐与磷盐反应得到,其中,单斜和正交晶系均可由不定形晶型转化而获得。α-石英晶系由FePO_(4)·2H_(2)O高温脱水制备。电化学性能优异性的顺序为:异磷铁锰矿~无定形>正交>单斜>α-石英晶系。用无定形FePO_(4)·2H_(2)O制备具有优异电化学性能的LiFePO_(4)材料,是一大发展趋势。

酸性镀铜添加剂开发及应用技术

酸性镀铜是积层法多层板制造工艺中的关键技术,是实现基板内部任意层间互连与高密度互连的重要技术方法。本文介绍了酸性镀铜添加剂的主要研究重点、场景化电镀技术开发以及相关应用技术研究,主要使用计时电位法与线性扫描伏安法研究了不同结构类型整平剂在铜电沉积过程中的电流-电压关系曲线,用于定性判断添加剂的吸、脱附情况及阴极极化能力,结合凝胶色谱技术研究自主合成聚合物包括整平剂与抑制剂的分子量与分布系数,并概括了已经成熟商品化的不同场景下的填孔电镀技术类型及其优势,同时针对填孔电镀工艺中常见的应用技术的问题进行了简要阐述,以供业界参考与借鉴。

影响云母钛珠光颜料质量的主要因素

从珠光颜料的新产品开发及实际生产过程出发,简要分析了云母粉的选择、洗涤、水解过程的控制以及煅烧等环节对制备珠光颜料质量的影响,希望能够给珠光颜料行业的发展有所帮助。

铝、钛、铜元素掺杂对磷酸铁锂正极材料性能影响的研究进展

基于磷酸铁锂正极废料回收过程金属杂质的赋存形式,系统介绍了铝、钛、铜元素掺杂对磷酸铁锂正极材料的电化学性能影响。铝、铜可以离子掺杂和粒子掺杂进入磷酸铁锂材料,钛则以离子掺杂存在于材料中。适宜的金属掺杂量有利于提高材料的比容量、循环性能和倍率性能,超过量则降低材料的循环容量,对容量保持率则无影响。进一步探明其他杂质元素与磷酸铁锂性能间的映射关系,为杂质限度提供理论支撑,这将是未来的研究重点。

EDTA协同硫酸浸出废旧磷酸铁锂正极粉的组分迁移规律研究

开展了EDTA-硫酸-双氧水体系浸出含铝的废旧磷酸铁锂正极粉工作,重点研究了加料方式、酸料比、氧化剂料比、固液比、浸出温度等对组分浸出规律的影响,并探讨了浸出机制。结果表明,加料方式对Li^(+)浸出率基本无影响,但采用并流法或反加法Fe^(3+)、Al^(3+)浸出率分别为0.32%和92.8%,明显高于正加法的0.14%和56.3%。Li^(+)、Fe^(3+)、Al^(3+)浸出率随酸料比同步增大,分别高达98.5%、0.63%、98.9%。随着氧化剂料比或液固比的提高,Li^(+)浸出率增速趋缓,Al^(3+)浸出率基本不变,而Fe^(3+)浸出率不变或呈现下降趋势。此外,提高反应温度对Li^(+)浸出影响不大,但抑制Fe^(3+)和Al^(3+)的浸出。水分分析和XRD证明,并流法、正加法得到的浸渣分别为FePO_(4)和FePO_(4)‧2H_(2)O。

退役磷酸铁锂正极材料修复技术的研究进展

废旧磷酸铁锂正极材料的修复再生是电池材料回收的研究热点。本文系统介绍了几种磷酸铁锂正极材料的修复方法,包括高温固相修复、液相修复和电化学修复技术,总结了各种修复方法的优缺点,指出了修复技术的发展趋势。高温固相修复具有工艺流程简单、绿色环保等优点,但存在产品的电化学性能差、成本较高等问题。电化学修复的产品品质高,但生产成本较高,难以实现规模化应用。液相修复法具有工序简单、再生效率和经济效益高等优点,是最具发展前景的技术方法。由于废正极粉易夹带铝、铜等杂质,进行原料的金属杂质脱除或同质化处理,从而保证LiFePO_(4)正极材料的纯度和电化学性能,将是未来的研究重点。

废旧磷酸铁锂正极材料除铝的研究进展

针对废旧磷酸铁锂正极材料夹带残留的铝集流体,导致回收制备的磷酸铁含铝量普遍偏高的问题,本文系统总结了磷酸铁锂正极材料除铝的研究现状,通过简要介绍了各种除铝方法的原理和优劣势,提出深度除铝技术的发展趋势。碱浸法、选择性酸浸法、离子树脂交换法和化学沉淀法均可有效脱除铝杂质,提高产品品质。其中,碱浸法除铝效果佳,但存在碱耗量大和高盐废水产生量大等问题;选择性酸浸法具有操作简单、成本低等优点,但存在选择性低、除铝不彻底等不足,有待进一步完善;离子树脂交换法的铁铝分离指标较好,但实际成本较高,尚未实现工业化应用;化学沉淀法具备操作简单、过程易控制、可深度除铝等优势,是最具发展前景的技术方法。