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废旧三元电池正极活性材料盐酸浸出液中钴锰共萃取分离镍锂工艺技术浅析4

b).由图5可知,当磷酸三丁酯体积分数小于12.5%时,钴萃取率从83%升高至92%,同时锰萃取率从33%升高至62%。

c).当磷酸三丁酯体积分数大于12.5%时,增大磷酸三丁酯用量,未能提高钴锰萃取率,原因待进一步查明。

d).在Aliquat336+TBP体系时,TBP体积分数为12.5%时,Co/Mn、Co/Ni和Co/Li分离系数分别为7、1 061、3 183;Mn/Ni和

Mn/Li分离系数分别为156和468,表明钴锰能实现高效共萃,并与镍锂高效分离。

g.相比对金属萃取的影响:综上实验,确定有机相组成:32.5%(v/v)Aliquat 336+12.5%(v/v)TBP+55%(v/v)煤油。

a).考察A/O比对金属萃取率的影响,实验结果见图6。图6表明,当A/O比从1∶2降至1∶7时,钴萃取率由79%提高至96%,

钴萃取率提高了21%;同时,锰萃取率从43%显著提高至77%,锰萃取率提高了79%;说明金属萃取率的增加与萃取试剂分子

密切相关。

b).由图5可知,当磷酸三丁酯体积分数小于12.5%时,钴萃取率从83%升高至92%,同时锰萃取率从33%升高至62%。

c).当磷酸三丁酯体积分数大于12.5%时,增大磷酸三丁酯用量,未能提高钴锰萃取率,原因待进一步查明。

d).在Aliquat336+TBP体系时,TBP体积分数为12.5%时,Co/Mn、Co/Ni和Co/Li分离系数分别为7、1 061、3 183;Mn/Ni

和Mn/Li分离系数分别为156和468,表明钴锰能实现高效共萃,并与镍锂高效分离。

g.相比对金属萃取的影响:综上实验,确定有机相组成:32.5%(v/v)Aliquat 336+12.5%(v/v)TBP+55%(v/v)煤油。

a).考察A/O比对金属萃取率的影响,实验结果见图6。图6表明,当A/O比从1∶2降至1∶7时,钴萃取率由79%提高至96%,

钴萃取率提高了21%;同时,锰萃取率从43%显著提高至77%,锰萃取率提高了79%;说明金属萃取率的增加与萃取试剂分子

密切相关。

(a)基于萃取规模,通过构建McCabe Thiele理论级数图,确定钴锰回收需要的理论萃取级数(见图7、图8)。

(b)图7表明,当相比为1∶2时,2级萃取回收钴时,钴回收率高达99%,萃余液残留Co(II)浓度小于25 mg/L。

(c)减小A/O相比,萃余液残留Co浓度能进一步降低,因此实现钴萃取完全需A/O比大。Aliquat 336对萃取钴能力比萃取锰强,实现有效锰回收完全则需在A/O比小、多级萃取情况下处理。

(d)图8中显示,在A/O比值为0.4时,为了锰萃取率达到99%,理论需要6级萃取,此时萃余液中残留约400 mg/L锰(II)。降低A/O比至0.2,理论采用3级能接近完全回收锰(II)。

(e)对含Co浓度7.1 g/L、含锰浓度19.3 g/L的废旧三元电池正极活性材料盐酸浸出液,采用A/O比值0.2时,最终有机相将负载约7.7 g/L Mn和2.8g/L Co。接近完全回收钴锰,至少需要3级萃取。

h.负载有机相Co、Mn反萃研究

a).用新鲜有机相(32.5% Aliquat 336+12.5% TBP)萃取获得的负载有机相含2.4 g/L钴、6.6 g/L锰。

b).负载后有机相用于水反萃回收钴锰实验。A/O比对金属反萃的影响结果如图9所示。

 

c).由图9可知,当A/O比为1/3时,钴锰反萃接近完全。

d).随着A/O比值增大,钴、锰反萃率也随之增高。

(a)当A/O大于1/7时,锰反萃率从73%升高接近至100%,反萃锰效率提高了27%;钴反萃率从58%升高接近至100%,反萃钴

效率提高了42%。

(b)反萃锰效率提高程度27%低于反萃钴提高程度42%,表明锰的反萃速率高于钴的反萃速率,负载有机相中的锰(II)比钴

(II)更易快速从油相转移到水相,这可能是油相与水相中锰浓度差高于钴浓度差导致的。

 

发布时间:2024/3/2 5:27:28 查看:128次

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