研究人员探讨从废铅酸电池中回收铁和铅
时间:2022-08-31 09:07来源:盖世汽车 作者:Elisha
点击:
次
据外媒报道，最近，在《资源、�；び胙防谩罚≧esources, Conservation and Recycling）杂志上发表的一篇论文提出了一种从铅酸电池处理残留物中回收铁和铅的新机制。
（图片来源：doi.org）
铅酸电池的处理残留物（DR-LAB）主要由富铅相，例如铅、氧化铅（PbO）、PbS；以及富铁化合物，例如氧化亚铁（FeO）、氧化铁 (II, III)（Fe3O4）、硫化铁（FeS）和铁橄榄石（Fe2SiO 4）组成。其中，Fe2SiO 4和PbS分别是主要的富铁相和富铅相。DR-LAB中的铁浓度在20.1% ~ 55.7%之间，如果在金属提取过程中只提取铅，会浪费大量铁资源。
在本研究中，研究人员基于Fe2SiO4与PbS之间的空间位置关系，提出了一种从DR-LAB中高效回收铁和铅的机制。
具体地说，研究人员获得了DR-LAB中Fe2SiO4与PbS之间的空间位置关系，评估了使用氢氧化钠（NaOH）释放与Fe2SiO4结合的PbS的可行性，确定了破坏Fe2SiO4的机理和途径，并评估酸浸回收铁和铅的方法，然后使用碱性废液调节pH。
观察结果
研究人员通过实验发现，在DR-LAB 中，Fe2SiO 4和PbS之间存在三种位置关系，包括负载（loading）、嵌入（embedding）和包裹（wrapping）。其中，包裹是最强的位置关系。
当NaOH/DR-LABs S/S质量比、去离子水/DR-LAB体积L/S质量比、反应时间和反应温度分别为10:1、10:1、4 h、140℃时，Fe2SiO4被破坏，PbS可有效暴露在DR-LAB表面。
在相对较低的温度下进行Fe2SiO4相变、pH调节和酸浸，铁和铅的回收效率较高。通过酸浸，98.9 wt%的铅从DR-LAB中以氢氧化铅 (II)/氢氧化铁 (III)/氢氧化铁 (II) Pb(OH) 2 /Fe(OH) 3 /Fe(OH) 2形式回收，然后进行pH调节。
酸浸渣中的FeO和 Fe3O4可作为原料进行磁回收，其相对丰度为66.1%，而在9.5 pH下回收的Fe(OH)2 的相对丰度为57.3%。总体而言，在回收过程中，可获得90.3%的铁作为原料。
理论和实验研究证实，NaOH诱导表面形成羟基化Fe2SiO4 (010)和取代近表面Na +，从而调节了Fe2SiO4的配位环境和局部电子结构，促进了Fe2SiO4向FeO相变。
结论
总而言之，本研究的结果证明了利用所提出的策略从DR-LAB中高效回收铁和铅的可行性。这使DR-LAB得到充分利用，并减少了对初级铁矿和铅矿的开采需求。该方法的另一主要优点是二氧化碳排放和能源消耗少。
然而，由于HNO3的非选择性和强酸性，在HNO3浸出过程中，会有一部分铁被浸出并与铅离子一起沉淀。以往的研究表明，添加过氧化氢可以有效防止铁浸出。研究人员表示，以后需要进一步研究铁的选择性浸出，从而提高磁性铁回收的效率和铅丰度。
(责任编辑：子蕊)
免责声明：本文仅代表作者个人观点，与中国电池联盟无关。其原创性以及文中陈述文字和内容未经本网证实，对本文以及其中全部或者部分内容、文字的真实性、完整性、及时性本站不作任何保证或承诺，请读者仅作参考，并请自行核实相关内容。
凡本网注明 “来源：XXX（非中国电池联盟）”的作品，均转载自其它媒体，转载目的在于传递更多信息，并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。
如因作品内容、版权和其它问题需要同本网联系的，请在一周内进行，以便我们及时处理。
QQ：503204601
邮箱：cbcu@cbcu.com.cn
凡本网注明 “来源：XXX（非中国电池联盟）”的作品，均转载自其它媒体，转载目的在于传递更多信息，并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。
如因作品内容、版权和其它问题需要同本网联系的，请在一周内进行，以便我们及时处理。
QQ：503204601
邮箱：cbcu@cbcu.com.cn
猜你喜欢
-
研究人员发现新型固体电解质成分 使钠电池更安全、成本更低
2022-08-26 08:56 -
中国研究人员开发新型氧化还原介质 改善锂硫电池缓慢的反应动力学
2022-06-26 14:58 -
研究人员发现锂离子电池正极能量损失的原因
2022-06-24 08:41 -
研究人员揭示一维纳米结构对钾离子电池的影响
2022-06-03 11:53 -
IIT Madras研究人员开发出可替代锂离子电池的锌空气电池
2022-06-01 10:15 -
日本研究人员使用新复合聚合物粘合剂 可提高锂离子电池中硅阳极的性能
2022-05-24 09:08 -
GIST研究人员发现更安全的电动汽车电池的关键
2022-05-13 08:03 -
阿贡研究人员通过机器学习来快速预测电池寿命
2022-05-10 08:40 -
研究人员将非晶固体转化为新型电池材料 加快充电速度
2022-05-08 18:24 -
研究人员从厨房香料中提取姜黄素 或将使燃料电池更环保、更高效
2022-04-20 09:23
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
专题
相关新闻
-
研究人员发现新型固体电解质成分 使钠电池更安全、成本更低
2022-08-26 08:56 -
中国研究人员开发新型氧化还原介质 改善锂硫电池缓慢的反应动力学
2022-06-26 14:58 -
研究人员发现锂离子电池正极能量损失的原因
2022-06-24 08:41 -
研究人员揭示一维纳米结构对钾离子电池的影响
2022-06-03 11:53 -
IIT Madras研究人员开发出可替代锂离子电池的锌空气电池
2022-06-01 10:15 -
日本研究人员使用新复合聚合物粘合剂 可提高锂离子电池中硅阳极的性能
2022-05-24 09:08 -
GIST研究人员发现更安全的电动汽车电池的关键
2022-05-13 08:03 -
阿贡研究人员通过机器学习来快速预测电池寿命
2022-05-10 08:40
本月热点
-
7月，我国动力电池装车量24.2GWh，同比增长114.2%
2022-08-11 17:56 -
一块动力电池的退役自述
2022-08-07 12:40 -
蜂巢短刀为何敢叫板比亚迪刀片电池？
2022-08-08 08:40 -
磷酸锰铁锂与磷酸铁锂对比有哪些优缺点？
2022-08-03 09:21 -
上半年全国锂离子电池产量超过280GWh，同比增长150%
2022-08-04 08:25 -
汽车制造商的升级版电池计划
2022-08-16 08:54 -
国轩高科半固态电池年底装车量产 实现单次充电续航1000km
2022-08-07 10:36 -
投资80亿元磷酸铁锂新能源材料项目开工
2022-08-05 10:27
企业微信号
微信公众号