عنوان
بازيابي كبالت از باتري هاي يون ليتيمي مصرف شده به روش ليچينگ دو مرحله اي و ترسيب با اگزاليك اسيد
نويسنده اصلي
اسماعيلي، اميد
محل تحصيل
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
رشته تحصيلي
مواد
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
چكيده
با افزايش چشمگير استفاده از باتريهاي يون ليتيمي، تقاضا براي استفاده از ذخاير ارزشمند فلزات گرانبها مانند كبالت، ليتيم و نيكل افزايش
يافته است.با پايان عمر باتري، اين فلزات ارزشمند به عنوان پسماند از چرخه مصرف خارج ميشود.ازاينرو بازيافت اين باتريها ميتواند
كمك شاياني به كاهش مصرف انرژي،ماده و كاهش آلودگيهاي زيست محيطي بكند.در اين پژوهش تلاش شد تا به بررسي بازيابي
كبالت باتريهاي يون ليتيمي مصرف شده به وسيله فرآيند ترسيب و افزايش عيار محصول نهايي با استفاده از اين فرآيند، پرداخته شود.بدين
منظورپس از بازيابي آند، كاتد طي يك فرآيند ليچينگ دومرحلهاي، ابتدا بدون عامل احياكننده با اسيد سولفوريك ليچ شد.پس از
جدايش فاز جامد باقي مانده از محلول، اين فازبه وسيله10%حجمي آب اكسيژنه به عنوان عامل احياكننده و تحت همان پارامترهاي مرحله
قبل ليچ شد. در نهايت هر دو محلول ليچينگ با استفاده از اگزاليك اسيد دي هيدراته،در شرايطpH، دما وغلظت مشخص،ترسيب داده
شد. تمامي محلولها با استفاده از آناليز ICP مورد ارزيابي قرار گرفت.به منظور مشخصه يابي فازي رسوبات از آزمون XRD استفاده شد.
استفاده از ليچينگ دو مرحله اي موجب شدغلظت ساير عناصر موجود در محلول ليچينگ دومرحله اي، نسبت به محلول ليچينگ تك
مرحله اي، كاهش يابد.ميزان ليتيم از 4/4گرم بر ليتر بر ليتر 1/7 گرم بر ليتر، نيكل از4/6 گرم بر ليتر به3/9 گرم بر ليتر، منگنز از4/2 به2/9
كاهش يافتدر حالي كه غلظت كبالتاز49گرم بر ليتر به47گرم بر ليتر رسيد.فاز غالب رسوبات تشكيل شده كبالت اگزالات بود.در
نتيجه استفاده ازليچينگ دو مرحله اي باعث ميشود كه عمده كبالت در مرحله اول ليچينگ،بدون استفاده از عامل احياكننده، به صورت
جامد باقي بماند در حالي كه ساير عناصر، حل شوند.كبالت باقي مانده در مرحله دوم ليچينگ،و با استفاده از عامل احياكننده، حل ميشود.
باكاهش غلظت ليتيم، منگنز و نيكل در محلول پيش از ترسيب، محصول نهايي كه يك كمپلكس مشتركي از كبالت و عناصر مذكور است،
نسبت به ليچينگ تك مرحله اي،خلوص بيشتري دارد.بر اساس تحقيقات انجام شده در اين پژوهش، ميزان بازيابي كبالت موجود در
باتريهاي يون ليتيمي مصرف شده، به99/53%رسيد.
شماره ركورد
211047
گرايش رشته تحصيلي
شناسايي و انتخاب مواد
دانشكده
مهندسي مواد
دانشگاه
دانشگاه صنعتي اصفهان
استاد داور
كاظم كرمي، محمود مرآتيان
استاد راهنما
مسعود پنجه پور، مهدي احمديان