本論文以廢舊磷酸鐵鋰電池正極材料為原料,采用無機酸浸取工藝提取其中的有價金屬元素,然后以碳酸鈉為沉淀劑制備碳酸鋰,并對碳酸鋰沉淀過程中產生的鐵黃進行鍛燒制備鐵紅顏料。主要研究工作和結論如下:（1）分別以硝酸和鹽酸為酸性浸取劑,以廢舊磷酸鐵鋰正極材料中的鋰離子浸出率為主要考察指標,通過單因素條件實驗和正交實驗考察并確定了較佳的酸浸工藝條件。經檢測,優化條件下所制備的碳酸鋰樣品含水量分別為0.169%、0.203%,碳酸鋰純度分別為97.46%、97.44%,碳酸鋰粒度測試的d10分別為:3.289μm、1.734μm,滿足《電池級碳酸鋰》行業標準相關指標的要求。（2）以優化條件下的硝酸浸取液為原料,以碳酸鈉為沉淀劑,以碳酸鋰的回收率為主要考察指標,考察并確定了較適宜的碳酸鋰制備工藝條件;采用碳化分解蒸發法對所制備的碳酸鋰進行純化,考察并確定了較適宜的純化工藝條件。經純化后,樣品含水量由平均0.169%降低至平均0.167%,純度由97.46%升高至98.66%,且樣品粒度分布較均勻。（3）對碳酸鋰制備過程產生的鐵黃進行表面改性,考察并確定較適宜的鐵黃表面改性工藝條件;對碳酸鋰制備過程產生... 

【文章來源】：合肥工業大學安徽省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數】：78 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 鋰離子電池
        1.2.1 鋰離子電池的基本結構
        1.2.2 鋰離子電池充放電過程
        1.2.3 鋰離子電池的主要特點
        1.2.4 鋰離子電池的發展應用現狀
    1.3 磷酸鐵鋰電池正極材料
    1.4 從廢舊磷酸鐵鋰電池正極材料回收有價元素
        1.4.1 廢舊磷酸鐵鋰電池的危害
        1.4.2 廢舊磷酸鐵鋰電池的處理現狀
        1.4.3 從廢舊磷酸鐵鋰電池正極材料中回收鋰元素
        1.4.4 從廢舊磷酸鐵鋰電池正極材料中回收鐵元素
    1.5 論文的研究內容、目的與意義
第二章 實驗部分
    2.1 實驗藥品、儀器與設備
        2.1.1 實驗藥品
        2.1.2 實驗儀器與設備
    2.2 實驗方法與步驟
        2.2.1 正極活性物質分離
        2.2.2 酸浸回收鋰離子
        2.2.3 碳酸鋰純化
        2.2.4 鐵黃表面改性及氧化鐵紅制備
    2.3 分析方法
        2.3.1 碳酸鋰含水量的檢測
        2.3.2 碳酸鋰純度的分析
        2.3.3 正極活性物質鋰含量的測定
        2.3.4 鐵黃吸油值測定
        2.3.5 鐵紅含量測定
    2.4 樣品表征
        2.4.1 X-射線衍射（XRD）分析
        2.4.2 粒度分析
        2.4.3 熱重分析（TG）測試
        2.4.4 原子吸收光譜測試
第三章 磷酸鐵鋰正極材料浸取工藝條件
    3.1 有機溶劑和鋰浸取劑的篩選
        3.1.1 有機溶劑的篩選
        3.1.2 鋰浸取劑的篩選
    3.2 硝酸浸出工藝條件優化
        3.2.1 單因素條件實驗
        3.2.2 正交實驗
        3.2.3 樣品的表征和分析
    3.3 鹽酸浸出工藝條件優化
        3.3.1 單因素條件實驗
        3.3.2 正交實驗
        3.3.3 樣品的表征和分析
    3.4 本章小結
第四章 碳酸鋰制備及純化的工藝條件優化
    4.1 碳酸鋰制備工藝條件
        4.1.1 碳酸鈉濃度對碳酸鋰回收率的影響
        4.1.2 反應溫度對碳酸鋰回收率的影響
        4.1.3 反應時間對碳酸鋰回收率的影響
    4.2 純化工藝條件
        4.2.1 碳化溫度對碳酸鋰回收率的影響
        4.2.2 碳化溫度對碳酸鋰純度的影響
        4.2.3 二氧化碳流速對碳酸鋰回收率的影響
        4.2.4 二氧化碳流速對碳酸鋰純度的影響
    4.3 樣品的表征與分析
    4.4 本章小結
第五章 磷酸鐵鋰正極材料中鐵元素的回收
    5.1 鐵黃表面改性處理
        5.1.1 鐵黃性質
        5.1.2 鐵黃表面改性
    5.2 鐵黃煅燒制備鐵紅
        5.2.1 煅燒工藝條件優化
        5.2.2 鐵紅樣品的分析和表征
    5.3 本章小結
第六章 結論與展望
    6.1 結論
    6.2 展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間的學術及成果情況



本文編號：2896689