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湿法冶金下游流程的分层优化及全流程优化仿真算法分析研究

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湿法冶金 2023年第2期42卷 205-214页

作者：顾群无锡科技职业学院物联网技术学院江苏无锡214028

为了优化控制湿法冶金过程,通过机制建模,并结合专家知识建立了一种湿法冶金全流程过程模型。采用基于最小消耗模型的区间分层优化方法,对湿法冶金下游流程及全流程分别进行优化求解,建立最优模式库,并对湿法冶金生产过程进行仿真分析... 详细信息

为了优化控制湿法冶金过程,通过机制建模,并结合专家知识建立了一种湿法冶金全流程过程模型。采用基于最小消耗模型的区间分层优化方法,对湿法冶金下游流程及全流程分别进行优化求解,建立最优模式库,并对湿法冶金生产过程进行仿真分析和对比,验证了区间分层方法的正确性及有效性。结果表明,该方法比传统的优化方法更优越有效。

关键词：湿法冶金优化模型仿真算法

低共熔溶剂用于钴酸锂-铜混合粉末的选择性浸出研究

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高校化学工程学报 2023年第1期37卷 38-44页

作者：曾静吴可君何潮洪浙江省化工高效制造技术重点实验室浙江大学化学工程与生物工程学院浙江杭州310058 浙江大学衢州研究院浙江衢州324000

废弃钴酸锂电池中存在的钴、锂等金属具有较高的回收价值。针对工业上电池废料中集流体铜箔在酸液浸出剂中会部分溶解的问题,以聚乙二醇-柠檬酸低共熔溶剂为浸出剂,考察了选择性浸出钴酸锂和铜混合粉末的效果,研究了浸出时间、浸出温度... 详细信息

废弃钴酸锂电池中存在的钴、锂等金属具有较高的回收价值。针对工业上电池废料中集流体铜箔在酸液浸出剂中会部分溶解的问题,以聚乙二醇-柠檬酸低共熔溶剂为浸出剂,考察了选择性浸出钴酸锂和铜混合粉末的效果,研究了浸出时间、浸出温度、固液(固体材料与浸出剂)质量比、含水的三元低共熔溶剂中水含量等条件对浸出效果的影响。结果表明,在优化的浸出条件下,浸出温度为100℃、浸出时间为5 h、固液质量比为1:100,锂、钴、铜的浸出率分别为96%、71%、2%,说明该浸出剂对钴、锂具有较好的选择性,为含铜杂质的钴酸锂电池正极粉末的回收处理提供了技术参考。

关键词：废弃锂离子电池低共熔溶剂选择性浸出湿法冶金

新兴湿法退役锂电池正极材料回收技术研究进展

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化工进展 2024年第4期43卷 2077-2090页

作者：马文君张旭刘孟顺梁志远西安交通大学热流科学与工程教育部重点实验室陕西西安710049

退役锂电池中的钴、镍、锂等稀有金属的绿色高效回收利用逐渐成为国内外研究的重点。传统酸浸法具有能源成本低、金属回收纯度高和效率高的优点,但使用腐蚀性强酸和昂贵萃取物,反应时间长且产生废酸、污泥和高盐溶液等二次废物。本文总... 详细信息

退役锂电池中的钴、镍、锂等稀有金属的绿色高效回收利用逐渐成为国内外研究的重点。传统酸浸法具有能源成本低、金属回收纯度高和效率高的优点,但使用腐蚀性强酸和昂贵萃取物,反应时间长且产生废酸、污泥和高盐溶液等二次废物。本文总结了传统酸浸法中绿色浸取剂和还原剂以及低共熔溶剂(DES)和超临界流体(SCF)两种新兴的湿法冶金技术对高效绿色回收锂电池正极材料的应用。阐明了微波超声辅助手段和选择性浸取回收工艺分别对改善浸取工况和简化分离回收程序的重要作用。并重点介绍了超临界水(SCW)和超临界二氧化碳(SC-CO_(2))两种超临界流体降解有机污染物、回收稀有金属并改善合成正极材料的应用,为高效、绿色、低成本回收退役锂电池中稀有金属提供了重要参考价值。

关键词：浸取超临界流体选择性回收湿法冶金锂电池低共熔溶剂

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湿法冶金提取分离铜镍技术研究进展

稀有金属 2020年第5期44卷 547-554页

作者：段亨攀刘红盼杨项军重庆文理学院材料与化工学院重庆402160 云南大学化学科学与工程学院云南昆明650091

随着低品位铜镍伴生矿和二次资源逐渐成为铜镍冶金原料的重要组成,使得冶金过程中金属与杂质、金属与金属之间的纯化分离更加复杂。目前,湿法冶金技术以相对经济和环保优势,在铜镍提取、分离领域一直备受关注,本文从"浸出和萃取"两个过... 详细信息

随着低品位铜镍伴生矿和二次资源逐渐成为铜镍冶金原料的重要组成,使得冶金过程中金属与杂质、金属与金属之间的纯化分离更加复杂。目前,湿法冶金技术以相对经济和环保优势,在铜镍提取、分离领域一直备受关注,本文从"浸出和萃取"两个过程阐述了国内外湿法冶金提取分离铜镍技术的研究进展。首先介绍了酸浸、氨浸和生物浸出等不同浸出介质对铜镍浸出效率的作用情况,并对各浸出方法的优缺点进行了总结和对比。指出氨浸出可利用氨与原料中铜镍离子络合,实现高选择性浸出、杂质少、便于后续的纯化富集,是未来绿色铜镍冶金的发展方向。同时,综述了不同浸出体系下混合铜镍之间萃取分离的作用机制以及对应的研究现状,着重分析了氨浸体系中铜镍二者高效萃取分离所面临的挑战和未来研究方向,尤其是开发高选择性萃取分离技术,以促进铜镍湿法冶金的研究和工业应用。

关键词：湿法冶金浸出萃取铜镍分离

湿法冶金设备运行状态的多特征融合检测优化仿真

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湿法冶金 2023年第6期42卷 666-670页

作者：邓文艳山西金融职业学院信息技术系山西太原030000

针对湿法冶金设备运行状态多特征融合检测方法优化进行了仿真分析研究。建立了湿法冶金设备电耗优化模型与负荷优化模型,提出了基于多特征融合的设备运行优化模型,采用线性规划算法将目标函数和约束条件输入到优化算法中,得到最优的设... 详细信息

针对湿法冶金设备运行状态多特征融合检测方法优化进行了仿真分析研究。建立了湿法冶金设备电耗优化模型与负荷优化模型,提出了基于多特征融合的设备运行优化模型,采用线性规划算法将目标函数和约束条件输入到优化算法中,得到最优的设备运行状态和操作策略。结果表明,优化后的湿法冶金工艺运行成本明显降低。

关键词：湿法冶金设备多特征融合检测线性规划算法

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赤泥回收铁铝资源技术研究现状及展望

中国有色金属学报 2023年第11期33卷 3879-3899页

作者：潘晓林吕中阳吴鸿飞张继豪于海燕毕诗文东北大学多金属共生矿生态化冶金教育部重点实验室沈阳110819 东北大学冶金学院沈阳110819 东北大学沈阳市有色金属资源循环利用重点实验室沈阳110819

赤泥作为氧化铝生产排放的强碱性固体废弃物,因其碱含量高并含有丰富的铁、铝、稀散和稀贵金属等战略金属资源而广受关注。提高赤泥中铁、铝等大宗金属资源的综合利用率,不仅能够解决赤泥大量堆存导致的生态环境污染和大量土地占用,而... 详细信息

赤泥作为氧化铝生产排放的强碱性固体废弃物,因其碱含量高并含有丰富的铁、铝、稀散和稀贵金属等战略金属资源而广受关注。提高赤泥中铁、铝等大宗金属资源的综合利用率,不仅能够解决赤泥大量堆存导致的生态环境污染和大量土地占用,而且能够改善我国铝土矿资源和铁矿石资源供需紧张的现状,降低我国工业发展受国际资源巨头垄断和地缘政治形势改变双重制约的铁铝资源风险。本文介绍了拜耳法赤泥的产生、理化性质以及危害,并重点从物理选矿、火法冶金和湿法冶金三个综合利用方向详细阐述了近年来国内外对于利用赤泥分离回收铁矿物和铝矿物的技术研究进展及其存在问题,同时对赤泥综合利用技术的未来发展方向提出了展望及建议。

关键词：赤泥铁铝分离物理选矿火法冶金湿法冶金

废旧三元锂电池正极材料资源化再生的研究进展

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工程科学学报 2023年第9期45卷 1470-1481页

作者：王文龙李苏孙静江镇宇贾平山山东大学能源与动力工程学院济南250061

近些年来,随着全球新能源汽车和智能电子产品市场的逐渐扩大,锂离子电池数量急剧增加,从保护生态环境和节约资源的角度来看,开展废旧锂电池的回收再生研究具有极大的社会和经济价值.以三元锂电池为例,介绍了三元锂电池正极失效原因以及... 详细信息

近些年来,随着全球新能源汽车和智能电子产品市场的逐渐扩大,锂离子电池数量急剧增加,从保护生态环境和节约资源的角度来看,开展废旧锂电池的回收再生研究具有极大的社会和经济价值.以三元锂电池为例,介绍了三元锂电池正极失效原因以及传统火法冶金和湿法冶金浸出工艺的回收条件、应用现状和优缺点,综述了废旧三元锂电池湿法冶金浸出后再生和直接再生的研究进展.基于此,特别论述了再生后的三元锂电池正极材料通过离子掺杂和表面包覆改性升级的创新策略.最后,展望了废旧三元锂电池回收再生工艺的发展前景,以期对废旧锂电池回收体系的完善提供一定的参考和建议,形成经济效益好、绿色环保的锂电池生产—回收闭路循环回收体系.

关键词：三元锂电池正极材料火法冶金湿法冶金再生正极改性

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褐铁型红土镍矿湿法工艺研究进展

中南大学学报（自然科学版） 2023年第2期54卷 401-414页

作者：赵顶马保中王成彦陈永强北京科技大学冶金与生态工程学院北京100083 四川顺应动力电池材料有限公司四川眉山620031

从褐铁型红土镍矿中提取有价元素,对我国镍、铁、钴等战略金属资源供给安全具有重大意义。但由于其镍含量低、元素赋存状态复杂,一直作为“呆矿”堆存。硫酸加压浸出工艺是目前处理该矿的主流工艺,但还存在浸出渣难以处置、高压釜易结... 详细信息

从褐铁型红土镍矿中提取有价元素,对我国镍、铁、钴等战略金属资源供给安全具有重大意义。但由于其镍含量低、元素赋存状态复杂,一直作为“呆矿”堆存。硫酸加压浸出工艺是目前处理该矿的主流工艺,但还存在浸出渣难以处置、高压釜易结垢等问题。因此,亟待一种新工艺能够从根本上避免硫酸法所面临的问题。基于此,本文综述了褐铁型红土镍矿湿法处理工艺研究进展,并特别介绍了非常规湿法介质处理方法,如硝酸加压浸出、硝酸常压浸出、盐酸浸出工艺,以期为红土镍矿技术研究和发展提供支持。

关键词：褐铁型红土镍矿湿法冶金非常规介质技术进展

低共熔溶剂回收废旧锂离子电池正极材料的研究进展

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化工进展 2023年第S01期42卷 219-232页

作者：马伊曹世伟王家骏林立群邢延曹腾良卢峰赵振伦张志军沧州旭阳化工有限公司河北沧州100070

在“碳达峰、碳中和”背景下,中国新能源汽车数量激增,锂离子电池大规模应用导致其报废带来的问题不容小觑,如战略金属资源的浪费,对环境、人体健康的影响等。因此,废旧锂离子电池资源再利用是十分必要的,特别是正极材料的回收。目前正... 详细信息

在“碳达峰、碳中和”背景下,中国新能源汽车数量激增,锂离子电池大规模应用导致其报废带来的问题不容小觑,如战略金属资源的浪费,对环境、人体健康的影响等。因此,废旧锂离子电池资源再利用是十分必要的,特别是正极材料的回收。目前正极材料的回收方法主要包含火法冶金、湿法冶金、微生物冶金和低共熔溶剂浸出等,本文着重介绍了新兴的低共熔溶剂浸出法,根据氢键供体和受体的不同以及有无外场辅助将低共熔溶剂分为5类,总结了低共熔溶剂浸出法的最新进展,概述了DES浸出正极材料的还原作用,通过缩核模型解释了DES浸出的化学反应动力学原理和作用机制,同时对低共熔溶剂回收废旧电池的发展提出了面临的问题并进行了展望。该工作为低共熔溶剂浸出正极材料的进一步深入研究与规模化应用提供了可行性的指导与参考。

关键词：低共熔溶剂废旧锂离子电池湿法冶金浸取回收正极材料