【摘 要】
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锂离子电池因其具有高能量密度、高电压、循环性能好等优点,是目前新能源汽车主导动力电池,目前锂电池一般使用寿命只有1～3年,大量废旧锂离子电池如未经处理直接丢弃会对环境存在重大危害。同时,锂离子电池中锰、钴、镍等金属具有极高的回收再利用价值。近年来,选用酸性较为温和、更为环保、易降解的有机酸对废旧锂离子电池正极材料中有价金属进行浸出成为了研究热点,本论文针对用苹果酸浸出后的正极材料浸出液进行分步萃取
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锂离子电池因其具有高能量密度、高电压、循环性能好等优点,是目前新能源汽车主导动力电池,目前锂电池一般使用寿命只有1～3年,大量废旧锂离子电池如未经处理直接丢弃会对环境存在重大危害。同时,锂离子电池中锰、钴、镍等金属具有极高的回收再利用价值。近年来,选用酸性较为温和、更为环保、易降解的有机酸对废旧锂离子电池正极材料中有价金属进行浸出成为了研究热点,本论文针对用苹果酸浸出后的正极材料浸出液进行分步萃取,以回收其中有价金属,主要研究内容如下:（1）在苹果酸体系下,以P204为萃取剂,萃取时间、相比（O/A）、萃取剂浓度、初始pH值条件、以及钴、镍、锂的离子浓度对锰的萃取率的影响,考察了苹果酸反萃锰的条件及效果。根据实验结果结合红外光谱对萃合物的结构,以及该萃取反应的实质进行了探讨。结果表明:通过三级逆流萃取,P204对锰的萃取率为99.99%,通过三级逆流反萃,苹果酸溶液对锰的负载有机相的反萃率为88.80%,萃取过程的实质是锰离子与P-O-H中的氢发生置换反应及锰离子与P=O双键结合形成配位键进而被萃取。（2）在苹果酸体系下,以Cyanex272为萃取剂,萃取时间、相比（O/A）、萃取剂浓度、平衡pH值条件、不同pH值下高浓度镍离子、以及镍、锂的离子浓度对钴的萃取率的影响,考察了苹果酸反萃钴的条件及效果。根据实验结果结合红外光谱对萃合物的结构,以及该萃取反应的实质进行了探讨。结果表明:通过三级逆流萃取,Cyanex272对钴的萃取率为94.01%,通过三级逆流反萃,苹果酸溶液对钴的负载有机相的反萃率为99.98%,萃取过程的实质是钴离子与P-O-H中的氢发生置换反应及钴离子与P=O双键结合形成配位键进而被萃取。（3）在苹果酸体系下,以Versatic10为萃取剂,萃取时间、相比（O/A）、萃取剂浓度、平衡pH值条件、以及锂离子浓度对镍的萃取率的影响,考察了苹果酸反萃镍的条件及效果。根据实验结果结合红外光谱对萃合物的结构,以及该萃取反应的实质进行了探讨。结果表明:通过三级逆流萃取,Versatic10对镍的萃取率为93.04%,通过二级逆流反萃,苹果酸溶液对镍的负载有机相的反萃率为99.99%,萃取过程的实质是Versatic10中的羧基中的氢离子与镍发生置换反应形成萃合物进而被萃取。
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