废匣钵是锂电正极材料烧制过程产生的固体废弃物,主要物相为莫来石、堇青石、尖晶石等陶瓷矿物,同时含有约1-3%的镍钴锰锂等能源金属。我国年产生量近2000万个,随着锂电产业快速发展,废匣钵的产生量将大幅增加,目前大多经简单处理后填埋,无有效资源化利用方式。本项目针对锂电废匣钵物相复杂、均一性差、难利用等行业难题,提出了废匣钵物理化学协同分离整体技术路线,开发了国内外首台套锂电废匣钵能源金属侵蚀层高效富集分离装备。
本项目针对锂电废匣钵物相复杂、均一性差、难利用等行业难题,提出了废匣钵物理化学协同分离整体技术路线,开发了国内外首台套锂电废匣钵能源金属侵蚀层高效富集分离装备,实现锂电废匣钵处理效率400-500个/小时,能源金属分离效率大于85%,品位提升5-10倍;开发了能源金属温和还原浸出及多金属梯级分离技术,重点突破了镍钴锰锂的高效低耗浸出技术、酸浸液离子选择性高效分离技术、氢氧化镁结晶调控及锂镁分离技术,制备得到镍钴锰前驱体及碳酸锂产品,氢氧化镁浆料过滤速率提升8倍,通过介质循环链接实现介质全组分循环利用,处理处置过程废水零排放。
目前已经形成了系统的技术与装备体系,实现了从中试到产业化应用,并建立了从基础研究、设备开发到产业化应用的全套技术团队。项目完成单位为中国科学院过程工程研究所。项目完成人有:李会泉、李少鹏、孙振华、王晨晔、刘明坤。
评价单位:“科创中国”先进结构材料科技服务团 (中国有色金属学会)
评价时间:2023-09-05
综合评价
该项目系统研发了耐侵蚀涂层和本体涂层结合技术、能源金属富集分离装备以及选择性分离提取过程共性关键技术,形成了成套化新技术、新装备,技术难度大、复杂程度高。
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