丙二酸-抗坏血酸协同浸出废旧三元电池有价金属的方法

作     者：李涌 周鸿波 赵建树 臧曦 马科壹 张佳峰 何頔 

作者机构：广东开天环境治理有限公司 中南大学冶金与环境学院 深圳市盘古环保科技有限公司 广东工业大学生态环境与资源学院大湾区城市环境安全与绿色发展教育部重点实验室 

出 版 物：《土木与环境工程学报(中英文)》 (Journal of Civil and Environmental Engineering)

年 卷 期：2023年

学科分类：083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 080603[工学-有色金属冶金] 08[工学] 0806[工学-冶金工程] 

基　　金：中组部海外高层次青年人才项目(40210082) 

主　　题：锂离子电池 湿法冶金 丙二酸 抗坏血酸 

摘      要：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使用“无/有机酸+H2O2体系，该方法存在环境污染、安全隐患和效率问题。提出了一种新的环保、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+H2O2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C3H2O4M(M为过渡金属Ni、Co、Mn)。