[1]祁万虎,王大辉,陈怀敬,等.硫酸氢钾焙烧法NCM622正极材料中金属的研究[J].中国材料进展,2024,43(05):020-29.
　QI Wanhu,WANG Dahui,CHEN Huaijing,et al.Study on Extraction of Metal from NCM622 Cathode Material by Potassium Bisulfate Roasting[J].MATERIALS CHINA,2024,43(05):020-29.
点击复制

硫酸氢钾焙烧法NCM622正极材料中金属的研究()
分享到：

中国材料进展[ISSN:1674-3962/CN:61-1473/TG]

卷:
43
期数:
2024年第05期
页码:
020-29
栏目:
出版日期:
2024-05-30

文章信息/Info

Title:
Study on Extraction of Metal from NCM622 Cathode Material by Potassium Bisulfate Roasting
文章编号:
1674—3962 (2018)01-0000-00
作者:
祁万虎; 王大辉; 陈怀敬; 贾鹏升; 武国真
1兰州理工大学 省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室，甘肃 兰州 730050 2 兰州理工大学 理学院，甘肃 兰州 730050
Author(s):
QI Wanhu;  WANG Dahui;  CHEN Huaijing;  JIA Pengsheng;  WU Guozhen
1 State Key Laboratory of Advanced Processing and Recycling of Nonferrous Metals, Lanzhou University of Technology, Lanzhou, 730050, China 2 College of Science, Lanzhou University of Technology, Lanzhou, 730050, China
关键词:
报废锂离子动力电池; LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2; KHSO4; 焙烧; 金属回收
Keywords:
Spent lithium-ion power batteries;  LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2;  KHSO4;  roasting;  metal recycling
分类号:
TG450.40
文献标志码:
A
摘要:
近年来，高镍三元正极材料LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2(NCM622)因具有良好的可逆容量、化学稳定性好等优点在高能量密度的新能源汽车车用电池中获得产业化应用。针对新能源汽车退役动力电池正极材料NCM622中有价金属Li、Ni、Co、Mn的高效回收，本文提出了一种采用NCM622与硫酸氢钾(KHSO4) 混合后焙烧，然后水浸出提取金属元素的新型工艺，并研究了焙烧过程金属元素赋存形式的演变规律及焙烧工艺条件对金属提取率的影响。研究结果表明：NCM622和KHSO4的混合物在600 ℃焙烧0.5h，Li、Ni、Co、Mn元素赋存形式不再以LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2存在，而是转变为LiKSO4和Ni、Co、Mn的氧化物或硫酸盐。焙烧产物中Ni、Co、Mn倾向于以低价态+2价形式存在。当NCM622与KHSO4的混合质量比为1:4.63时，经过焙烧-水浸，Li, Ni, Co, Mn元素的浸出率分别为99.93%, 97.97%, 98.36%, 97.13%。
Abstract:
In recent years, the ternary cathode material LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2 (NCM622) with high nickel content has been industrialized in high energy density new energy vehicle batteries due to its excellent reversible capacity and chemical stability. In view of the efficient recovery of valuable metals Li, Ni, Co, Mn in the cathode material NCM622 of retired power batteries for new energy vehicles, this paper proposes a new process that uses NCM622 and Potassium bisulfate (KHSO4) to mix and roast, and then water leaching to extract metal elements from the spent lithium ion power batteries. The research results show that the mixture of NCM622 and KHSO4 is roasted at 600 ℃ for 0.5 hours, and the occurrence forms of Li, Ni, Co, and Mn elements are no longer in the form of LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2, but transformed into LiKSO4, and the oxide or sulfate forms of Ni, Co, and Mn. Ni, Co, and Mn elements in the calcined products tend to exist in low valence states. When the mixed mass ratio of NCM622 and KHSO4 is 1:4.63, the extraction rates of Li, Ni, Co, and Mn elements are 99.93%, 97.97%, 98.36%, and 97.13% after roasting and water leaching, respectively

参考文献/References:

[1].EI X，EN L，IAN G Y．，，．https://kns.cnki.net/kcms2/article/abstract?v=LeQIq0pPraN7z56UFBXYmp5cqSpFXzXCPHl8LWp24vFLK16mbsfnDnrsU74Sa1UvaessSXbQNayqPBViVTdRfeB7IfsQ4-6ZkbyhMG8or894Zp8pKM81BFBaVn74SXWO&uniplatform=NZKPT．
[2].尚建壮，李晔．化学工业[J]，2023，41(1)17-23．https://lib.lut.edu.cn/asset/detail/0/2031210881949．
[3].HANG J Z，LI Y．Chemical Industry，023，41(1)17-23．
[4].郑雪芹．汽车纵横[J]，2023，(2)：114-115．https://lib.lut.edu.cn/asset/detail/0/2031182589744．
[5].HENG X Q．Auto Review[J]，2023，(2)：114-115．
[6].袁小晶，马哲，李建武．中国矿业[J]，2019，28(8)：61-65．https://lib.lut.edu.cn/asset/detail/0/203699205763．
[7].UAN X J，MA Z，LI J W．China Mining Magazine [J]，2019，28(8)：61-65．
[8].NATARAJAN S，ARAVINDAN V．Advanced Energy Materials[J]，2018，8(33)：1802303．https://sci-hub.ru/10.1002/aenm.201802303．
[9].郝雅卓，胡娟，常丽娟等．四川大学学报(自然科学版)[J]，2021，58(4)：143-148．https://lib.lut.edu.cn/asset/detail/0/2031041399341．
[10].AO Y Z，HU J，CHANG L J，et al．Journal of Sichuan University(Natural Science Edition)[J]，2021，58(4)：143-148．
[11].，，．，，：．https://kns.cnki.net/kcms2/article/abstract?v=3uoqIhG8C44YLTlOAiTRKibYlV5Vjs7iy_Rpms2pqwbFRRUtoUImHcTuZZtmwuOMTGFGDPigWmQBSnV5OVQ6qOAsQyEtIy9Y&uniplatform=NZKPT
[12].U T，WANG G G，LIU B R，et al．，，：．
[13].．[D]．北京：北京化工大学，2019．
[14].KONG D P．Research on recycling and reusing technology of ternary anode materials for waste lithium-ion batteries[D]eijing：Beijing University of Chemical Technology，2019．
[15].GAROLE D J，HOSSAIN R，GAROLE V J，et al．Chemsuschem[J]，2020，13(12)：3079-3100.https://lib.lut.edu.cn/asset/detail/0/203898206550．
[16].胡贻僧．山东化工[J]，2021，50(5)：128-128,138.https://lib.lut.edu.cn/asset/detail/0/2031026620604．
[17].HU Z Y．Shandong Chemical Industry[J]，2021，50(5)：128-128,138.
[18].HENG X H，U Z W，LIN X，et al．ngineering[J]，018，(3)：361-370．https://lib.lut.edu.cn/asset/detail/0/203296413765．
[19].SETHURAJAN M，VAN E，FONTANA D，et al．Critical Reviews In Environmental Science and Technology[J]，2019，49(3)：212-275．https://lib.lut.edu.cn/asset/detail/0/203670381947．
[20].刘磊，费子桐，董鹏等．有色金属(冶炼部分)[J]，2021，(4)：22-27．https://lib.lut.edu.cn/asset/detail/0/2031028384585．
[21].IU L，FEI Z T，DONG P，et al．Non-ferrous Metal(Extractive Metallurgy)[J]，2021，(4)：22-27．
[22].LIU P H，XIAO L，HEN Y F，et al．Journal of Alloys and Compounds[J]，2019，783：743-752．https://lib.lut.edu.cn/asset/detail/0/203455446953．
[23].HU W，ZHANG Y L，CHEN X，et al．Journal of Power Sources[J]，2020，449：227567．https://sci-hub.ee/10.1016/j.jpowsour.2019.227567．
[24].FU Y P，HE Y Q，LI J L，et al．Journal of Alloys and Compounds[J]，2020，47(2)：156489．https://lib.lut.edu.cn/asset/detail/0/203955609451．
[25].，，．，，：．https://lib.lut.edu.cn/asset/detail/0/203572640317
[26].LI J B，，，．，，
[27].SOHN JR．CATALYSIS SURVEYS FROM ASIA[J]，2004，8(4)：249-263．https://lib.lut.edu.cn/asset/detail/0/203435334190．
[28].LORENZ P，FINSTER J，WENDT G，et al．Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomena[J]，1979，16(4)：267-276．https://lib.lut.edu.cn/asset/detail/0/203141406187．
[29].PARK S，KIM D，KU H，et al．Electrochimica Acta[J]，2019，296：814-822．https://sci-hub.ru/10.1016/j.electacta.2018.11.001．
[30].OKAZAKI N，OSADA S，TADA A． Applied Surface Science[J]，1997，121：396-399．https://sci-hub.ru/10.1016/s0169-4332(97)00342-5．
[31].NGALA J K，CHERNOVA N A，MA M M，et al．Journal of Materials Chemistry[J]，2004，14(2)：214-220.https://lib.lut.edu.cn/asset/detail/0/203438538463．
[32]. 稀有金属快报 Vol.34， No.10

备注/Memo

备注/Memo:
基金项目:国家自然科学基金资助项目（59493300）;教育部博士点基金资助项目（9800462）_____________________ 收稿日期: 2000-03-11；修订日期：2000-03-06
更新日期/Last Update: 2024-04-28