液萃取废旧钴酸锂电池中的钴和锂

项 目 情 况 简 介
研究内容、研究目标以及拟解决的关键问题（此部分为重点阐述内容，700 字以内） 一、研究内容 1.合适的萃取剂（P204、N235 等)及对钴离子的萃取效果的研究。 根据废旧电池中钴和锂的特点，选择多种不同类型的萃取剂萃取钴和锂并对其表 征，重点分析萃取工艺参数。 2.萃取剂对锂离子的萃取效果的研究及萃取剂对钴离子萃取效果的研究。 根据锂的特点，选择分光度法检测对其的萃取效果。根据钴的特点，选择原子吸收 法检测对其的萃取效果。 3.分离钴和锂萃取体系的构建与分离效果研究 结合所选萃取剂级萃取液的特点，设计一套液液萃取装置。 4.最佳分离工艺参数的确定 结合废旧电池中钴和锂的特性， 进行废旧电池中钴和锂的再生实验研究， 确定其最 佳的工艺条件和工艺参数。 二、研究目标 1.针对废旧电池中钴和锂的特点，获得优良的萃取剂。 2.确定不同萃取剂和废旧电池中离子之间的关系，获得最佳分离工艺参数。 三、拟解决的问题 1.分离钴和锂萃取体系的构建。 2.最佳分离工艺参数的确定。
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本项目的特色与创新之处（200 字以内） 1、产物特点：实现钴和锂一次性分离以及能够提取最高纯度的钴和锂； 2、体系构建：通过试验萃取剂对钴和锂离子萃取效果的研究，构架分离钴和锂离 子的高效萃取体系； 3、确定参数：通过试验比较温度，PH 等影响，确定最佳分离工艺参数。 经费预算及说明 科 目 申请经费 备 注（计算依据与说明） １、科研业务费 150.00 （1）测试/计算/分析费 90.00 （2）调研/文献/信息传播费 50.00 （3）其他 10.00 2、实验材料费 350.00 （1）原材料/试剂/药品购置费 300.00 （2）其他 50.00 3、仪器设备费 300.00 （1）购置 250.00 （2）试制 50.00 合 计 800.00 研究计划及预期研究结果 一、研究计划 2014 年 11 月—2015 年 02 月 查阅文献资料，整理分析，调研结束，细化实验方案。 2015 年 02 月—2015 年 08 月 研究最佳萃取剂及其用量，以及最高效的萃取方法。 2015 年 08 月—2015 年 10 月 整理实验数据，总结方法优势与不足，发表论文。 2015 年 10 月—2015 年 11 月 撰写结题报告。 二、预期研究结果 1．得到最佳萃取剂的最佳处理效果，并实现含沽和锂废旧电池的高效处理。 2．整理实验数据，完成项目总结报告。
参考文献（禁止出现作者，但必须有文章题目、期刊名、卷期页码） [1]用 P507 萃取分离钴及草酸反萃制备草酸钴[A]：中南大学学报(自然科学版)，2011.2 [2] 采用焙烧—浮选法从废旧锂电池中回收钴酸锂研究[D]:[硕士学位论文].南昌： 华东 交通大学，2013 [3] 含钴废旧锂离子电池回收技术及中试工艺研究[D]:[硕士学位论文].哈尔滨： 哈尔滨 工业大学，2013 [4] 废旧锂离子电池回收工艺研究进展[A]：电池工业，2011.12
项目名称 项目类别 关键词
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液液萃取废旧钴酸锂电池中的钴和锂 文科类（ ） 理科类（√ ） 钴酸锂电池、最佳分离工艺参数、萃取体系
项目研究 内容摘要
（200 字以内）
本项目采用有机溶剂液液萃取法，对废旧钴酸锂电池中提取钴和锂。通 过对萃取剂（P204、N235 等)对钴离子和锂离子萃取效果的研究，进行分离 钴和锂萃取体系的构建，探索萃取过程中温度，pH 以及萃取剂用量配比对萃 取速率和产物纯度的影响，确定最佳萃取工艺流程。
拟采取的研究方案及可行性分析（包括有关方法、技术路线、实验手段、关键技术等 说明，500 字以内） 一、拟采取的研究方案 1、通过对废旧电池进行预处理，测定钴、锂离子的含量； 2、通过试验萃取剂浓度不同级配比不同，探究萃取剂对萃取钴、锂离子的效果； 3、构建萃取钴、锂离子的体系； 4、最佳分离工艺参数的确定。 二、可行性分析 1、通过调研与前期分析，本实验在原理及方案上可行； 2、指导老师知识丰富，有相关的科研经验； 3、实验室设备齐全，所需各类实验仪器均可使用； 4、人员组成合理，课题组成员专业基础知识扎实，团队合作精神强。
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项目立项依据（研究意义、国内外研究现状及分析，附主要参考文献目录。基础研究需 结合科学研究发展趋势来论述科学意义；应用研究需结合国民经济和社会发展中迫切需 要解决的关键科技问题来论述其应用前景。300 字以内） 一、研究意义： 目前，我国每年是用钴酸锂电池约 41 亿节，废电池得不到合理的处置会污染环境， 同时也会造成钴和锂等金属的大量浪费。锂和钴分离可以实现金属的资源化循环利用， 同时解决废旧电池 带来的环境污染问题。 二、国内外研究现状及分析： 国内外主要焙烧浮选法、碱溶液及高温热处理法、碳还原及硫酸溶解法、湿式破碎 分选法等方法萃取废旧钴酸锂电池中的钴和锂。其中，焙烧浮选法在焙烧过程中会放出 SO2、As2O3 等有毒气体，造成二次污染。碱溶液及高温热处理法、碳还原及硫酸溶解法、 湿式破碎分选法工艺复杂，提取纯度低，并且不能一次提取。而采用有机溶剂液液萃取 法无二次污染、试剂费用低、结构简单，一次性提取纯度较高的钴和锂，此方法在提取 钴和锂等金属广阔的前景。