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煤系战略性金属锂镓的富集分离研究进展

金属矿山 2024年第1期 233-243页

作者：方丹夏阳超李永改邢耀文苗真勇桂夏辉中国矿业大学炼焦煤资源绿色开发全国重点实验室江苏徐州221116 中国矿业大学国家煤加工与洁净化工程技术研究中心江苏徐州221116 中国矿业大学化工学院江苏徐州221116

煤系物中存在丰富的锂、镓等战略性金属矿物,从中提取利用这些金属,既促进了资源再利用还可以增加我国战略性金属储备。由于锂镓的富集分离必经以厘清煤系锂、镓的赋存状态为前提,故先阐述了锂、镓含量检测和赋存形态研究,继而提出锂镓... 详细信息

煤系物中存在丰富的锂、镓等战略性金属矿物,从中提取利用这些金属,既促进了资源再利用还可以增加我国战略性金属储备。由于锂镓的富集分离必经以厘清煤系锂、镓的赋存状态为前提,故先阐述了锂、镓含量检测和赋存形态研究,继而提出锂镓的预富集方法和分离提取方法,详细分析了物理分选法、化学分选法等富集方法,以及化学沉淀法、溶剂萃取法、离子交换吸附法和膜分离法等分离方法的技术原理和适用性。针对煤系锂、镓富集分离研究现状,提出了未来的发展方向,包括探清目标元素与有害元素的组合形式和成矿机理,提高煤系锂、镓的活化适应性和选择性,突破金属分离的技术瓶颈并优化生产工艺,实现酸碱溶液循环利用。研究成果可为煤系物的资源化利用和其他战略性金属的提取利用提供有益参考。

关键词：煤系物锂镓赋存状态物理分选化学活化提取分离

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废锂离子电池物理分选技术研究现状及展望

广西物理 2022年第4期43卷 36-38页

作者：杨文婷山西科技学院山西晋城048011

近年来,为改善能源安全及能源环境污染等问题,锂离子电池凭借性能优越在诸多领域得到广泛应用,使用量得到快速上涨,废旧锂离子电池的处理问题备受重视。本文主要针对废旧锂离子电池的物理分选技术展开研究,介绍国内外有关废旧锂离子电... 详细信息

近年来,为改善能源安全及能源环境污染等问题,锂离子电池凭借性能优越在诸多领域得到广泛应用,使用量得到快速上涨,废旧锂离子电池的处理问题备受重视。本文主要针对废旧锂离子电池的物理分选技术展开研究,介绍国内外有关废旧锂离子电池的物理分选技术研究现状,对不同的分选工艺技术进行论述,阐明物理分选技术今后的发展方向,并对其今后发展做出展望。

关键词：废锂离子电池环境保护物理分选研究现状展望

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废旧锂离子动力电池极芯的物理分选工艺研究

废旧锂离子动力电池极芯的物理分选工艺研究

作者：李建波北京有色金属研究总院

学位级别：硕士

据预测,到2020年,我国锂离子动力电池的累计报废量将达到50万吨。废旧锂离子动力电池极芯中含有高价值金属和有毒有害物质,对其进行回收再利用,不仅能够实现资源循环利用,还能减轻环境污染。目前的处理工艺以物理分选和湿法冶金联合回... 详细信息

据预测,到2020年,我国锂离子动力电池的累计报废量将达到50万吨。废旧锂离子动力电池极芯中含有高价值金属和有毒有害物质,对其进行回收再利用,不仅能够实现资源循环利用,还能减轻环境污染。目前的处理工艺以物理分选和湿法冶金联合回收工艺为主,论文针对物理分选工艺中存在的破碎方式简单、物理分选方式单一、回收产品纯度和回收率低的问题,研究了以规则破碎为基础,重力分选、涡电流分选与热处理法相结合的分选工艺,实现了极芯中负极材料、隔膜、铜箔、铝箔和正极材料的有效回收。以具有良好应用前景的废旧三元材料锂离子动力电池极芯为研究对象,根据极芯的形状特点,采用规则破碎法将极芯破碎成粒度相同的规则形状,通过研究规则破碎粒度对正极材料脱落率和正极材料损失率的影响,确定了最佳的规则破碎粒度为16 mmX 16 mm。在规则破碎基础上,根据负极粘结剂溶于水的特性,经浸泡、搅拌和筛分后回收负极材料,在搅拌速率450 r/min,搅拌时间3 min,液固比15的最佳条件下,负极材料脱落率达到99.43%。根据隔膜的比重小于1,与铜箔和正极比重差异大的特性,采用自主设计的重力分选机回收隔膜,在重力分选机搅拌速率为250 r/min的最佳条件下,隔膜的回收率达到 99.84%。鉴于铜箔和正极电导率差异,采用涡电流分选法分离铜箔和正极,在皮带转速0.8m/s,磁辊转速1200r/min,挡板高度最低的最佳条件下,正极的回收率达到88.19%,铜箔的回收率达到63.13%。由于正极材料与铝箔以PVDF粘结剂粘结,需经热处理热解PVDF,降低正极材料与铝箔之间的粘结作用,经水淬、擦洗和筛分后分离正极材料和铝箔。在热处理温度500℃,热处理时间40 min,常压有氧焙烧以及擦洗材料的最佳条件下,正极材料的脱落率达到96.60%。经处理后得到的负极材料以石墨为主,含有微量的有价金属,可用于负极材料再生;回收的正极材料以523三元活性材料为主,含有微量的Cu和Al,可用于制备三元前驱体或生产金属产品。回收隔膜与回收前的隔膜性质基本保持一致,可用于隔膜再生;回收的铜箔和铝箔产品可用于重新制备电池的铜箔和铝箔,实现资源循环再利用。

关键词：废旧锂离子动力电池极芯规则破碎涡电流分选物理分选热处理

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物理分选与课程思政融合的探讨与研究

世界有色金属 2021年第9期46卷 131-132页

作者：王丽刘润清唐鸿鹄葛鹏韩海生中南大学资源加工与生物工程学院湖南长沙410083

《物理分选》是矿物加工工程专业最重要的专业课之一,该门课程是理论结合实际非常好的载体,本文针对如何在物理分选的讲授中进行课程思政,从社会主义核心价值观,创新精神及节能环保意识等方面作了具体讲解,从而激发学生学习的兴趣,利于... 详细信息

《物理分选》是矿物加工工程专业最重要的专业课之一,该门课程是理论结合实际非常好的载体,本文针对如何在物理分选的讲授中进行课程思政,从社会主义核心价值观,创新精神及节能环保意识等方面作了具体讲解,从而激发学生学习的兴趣,利于学生夯实专业基础,助力“立德树人”。

关键词：物理分选课程思政绿色环保

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电子废弃物回收利用的物理分选技术

中国资源综合利用 2006年第11期24卷 6-10页

作者：陈泉源柳欢欢朱凌云东华大学上海200051

电子废弃物在未来5～10年的年增量估计为25%左右,电子废弃物环境污染问题和潜在资源价值须高度重视。分析了电子废弃物的主要特点及其与物理分选相关的性质,详细介绍了物理分选的研究现状及发展方向。认为正确界定电子废弃物,做好电子... 详细信息

电子废弃物在未来5～10年的年增量估计为25%左右,电子废弃物环境污染问题和潜在资源价值须高度重视。分析了电子废弃物的主要特点及其与物理分选相关的性质,详细介绍了物理分选的研究现状及发展方向。认为正确界定电子废弃物,做好电子废弃物分类、拆解,实现减容减重,充分利用电子废弃物中物质成分和物理、化学性质差异,发展亚微米尺度金属粉末、玻璃纤维、塑胶粉末的物理分选技术,是实现电子废弃物合理回收利用待解决的技术问题。

关键词：电子废弃物回收利用亚微米尺度物理分选

“有效教学模式”在物理分选课堂教学中的应用

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科技资讯 2020年第24期18卷 126-128页

作者：唐鸿鹄杨越王丽韩海生孙伟金娇中南大学资源加工与生物工程学院湖南长沙410083 长沙理工大学交通运输工程学院湖南长沙410114

物理分选在资源加工方面具有处理量大、分选效率高、环境污染小等特点,是近年来国外重点发展的资源分选手段之一,也是矿物加工专业的核心课程之一。该文基于"有效教学模式",构建了以学生为中心的课堂,进行了学生全程参与式的物理分选教... 详细信息

物理分选在资源加工方面具有处理量大、分选效率高、环境污染小等特点,是近年来国外重点发展的资源分选手段之一,也是矿物加工专业的核心课程之一。该文基于"有效教学模式",构建了以学生为中心的课堂,进行了学生全程参与式的物理分选教学模式改革尝试,旨在充分激发学生的学习兴趣和能动性,助力物理分选学科的发展和行业专业人才的培养。

关键词：物理分选矿物加工专业有效教学模式 BOPPPS

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煤矸石的物理分选可行性分析

山西煤炭 2002年第4期22卷 9-10页

作者：景毅王峰李克勇太原理工大学西山煤焦集团

利用煤矸石与煤抗破碎强度的不同 ,对煤矸石及煤进行预选 ,以提高其品位。该方法对实现预选自动化 ,改善劳动条件 ,提高生产率有效。

关键词：煤矸石物理分选破碎力可行性

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矿物物理分选教学研究

轻工科技 2017年第7期33卷 167-168页

作者：王进明王振傅开彬徐龙华肖军辉西南科技大学环境与资源学院四川绵阳621010

《矿物物理分选》是矿物加工专业的核心必修课程。本文在分析课程特点及多年任课经验的基础上,提出通过更新教学内容、提高教师素质,课件"立体化"制作,充分利用课程实验,完善考核体系,启发式教学,考研相关题目在平时课堂上穿插等方法改... 详细信息

《矿物物理分选》是矿物加工专业的核心必修课程。本文在分析课程特点及多年任课经验的基础上,提出通过更新教学内容、提高教师素质,课件"立体化"制作,充分利用课程实验,完善考核体系,启发式教学,考研相关题目在平时课堂上穿插等方法改革本课程的教学。通过教学实践,表明这些方法对提高本课教学质量具有很好的效果。

关键词：物理分选启发式教学教学改革

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四川某地粉煤灰中稀土元素的富集回收

中国矿业大学学报 2022年第5期51卷 998-1006页

作者：潘金禾周长春温智平聂天成张宁宁中国矿业大学化工学院江苏徐州221116 西安科技大学化学与化工学院陕西西安710054

本文选取四川某地富稀土粉煤灰,利用逐级化学提取查明了稀土元素的赋存状态,研究了稀土元素在物理分选(筛分、浮沉及磁选)中的分布规律,考察了NaOH溶液脱硅和盐酸浸出对稀土元素富集提取的效果,最后利用X射线光电子能谱(XPS)及扫描电子... 详细信息

本文选取四川某地富稀土粉煤灰,利用逐级化学提取查明了稀土元素的赋存状态,研究了稀土元素在物理分选(筛分、浮沉及磁选)中的分布规律,考察了NaOH溶液脱硅和盐酸浸出对稀土元素富集提取的效果,最后利用X射线光电子能谱(XPS)及扫描电子显微镜(SEM)分析了固体表面特征.研究结果表明:该粉煤灰中稀土元素含量为782μg/g,68%的稀土元素赋存于铝硅化合物态中;稀土元素主要分布在非磁性的小颗粒组分中,颗粒越小、磁性越弱稀土含量越高;NaOH溶液预处理对稀土元素具有良好的富集效果,稀土元素的提取率可从31%提高至75%(一步碱溶)和94%(分步碱溶);XPS和SEM研究结果证实碱溶后粉煤灰活性得到有效激发,有利于稀土的浸出,酸浸残渣为更稳定的硅酸聚合物.最终形成了“物理分选—分步脱硅—酸法浸出”的粉煤灰中稀土元素的提取流程,实现脱硅后粉煤灰中稀土元素达到占比为2135μg/g的富集效果,保证了稀土的有效浸出.

关键词：粉煤灰稀土元素赋存状态物理分选脱硅酸浸