高品质材料循环再造

来源:本站  发布时间:2020年01月09日 作者:

1)新能源材料制备技术  

锂离子电池、镍氢/镍镉是目前各种电子电器设备使用的主要电池。电池经使用后,产生了具有较高回收价值的含镍、钴、锂等有价金属的失效电池。失效电池通过有价金属分离富集后,形成镍、钴、锂的化合物产品。针对这些化合物产品,开发镍、钴、锂的新能源材料制备技术,主要研究内容如下:

① 钴粉循环再造技术。以钴盐为原料,开发高温氢气还原制备高纯超细高品质钴粉技术,利用在线监测设备,对反应时间、氢气流量、氮气流量等进行精准控制,保证碳酸钴和草酸钴充分还原,并通过破碎、混料、筛分、真空包装等后处理工序,最终产出钴粉产品。

② 镍粉循环再造技术。以硫酸镍为原料,开发高温氢气还原制备高品质镍粉技术,采用硫酸镍-碱式碳酸镍-镍粉的新工艺,控制反应过程参数影响,实现镍粉产品的粒度的有效控制,制备高品质镍粉产品。

③ 大颗粒球型四氧化三钴制备技术。大颗粒四氧化三钴主要用于高电压锂离子电池。以氯化钴溶液为原料,通过连续法合成大粒径氧化钴用球型碳酸钴前驱体,再经过滤、浆化洗涤、脱水干燥、煅烧及后处理工序,最终产出大颗粒四氧化三钴产品。

2)高品质粉体材料制备技术  

有色金属二次资源循环利用过程中,铜和银一般以硫酸铜和硝酸银形式进行回收,产品附加值低。针对铜、银等有价金属回收产物,开发铜、银高品质粉体材料制备技术,提高产品附加值,主要研究内容如下:

① 高品质铜粉制备技术。以硫酸铜溶液为原料,开发高品质铜粉制备技术,采用电沉积方式,制备电积铜粉。探讨电流强度、槽电压、电积时间、添加剂等因素对电积产物纯度、形貌、粒径大小的影响,建立电积产物物化性质与电积参数的对应关系,实现高品质目标铜粉的可控制备。

② 高品质银粉制备技术。以抗坏血酸为还原剂,采用液相还原法制备高振实密度的类球形银粉,系统研究分散剂类型及用量、还原剂浓度、分散剂用量、加料速度等参数对银粉形貌、粒径和振实密度等性能参数的影响,建立银粉物化性质与还原过程参数的映射关系,实现高品质目标银粉的可控制备。

3)高纯金属及化合物制备技术  

稀散金属在电子信息、能源技术、催化剂及新材料等领域有极为广泛的应用。稀散金属随着其工业纯度的提升,可获得其它特殊性能,产品附加值提升。针对稀散金属二次资源循环利用过程获得的粗金属及其化合物,开发高纯金属及化合物制备技术,主要研究内容如下:

① 高纯硒、碲制备技术。针对粗硒和粗碲原料中存在的物理或化学性质相近的难除杂质元素,开发以氧化分离、改性树脂吸附、选择性还原、真空精馏为基础的高纯硒制备技术,开发以熔融氢化脱硒、多段连续真空精馏、还原气氛涡流区域熔炼为基础的高纯碲制备技术,建立以氧化熔炉、离子交换柱、真空还原炉、真空蒸馏炉和区域熔炼炉为基础的高纯化设备平台,实现硒、碲产品的高纯化制备。

② 高纯镓、铟、锗制备技术。针对粗镓、粗铟和粗锗原料中存在的物理或化学性质相近的难除杂质元素,开发以阿基米德渐开式电解精炼、静态分布定向结晶为基础的高纯镓制备技术,开发以熔盐电解、多段连续真空精馏、区域熔炼为基础的高纯铟制备技术,开发以还原气氛涡流区域熔炼、高频涡流单晶生长为基础的高纯锗制备技术,建立以阿基米德渐开式电解槽、静态定向分布结晶槽、熔盐电解槽、真空蒸馏炉、区域熔炼炉、单晶炉为基础的高纯化设备平台,实现镓、铟、锗产品的高纯化制备。

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