循环水式真空泵的锂离子电池中钴应用！

    研究了在超声作用下柠檬酸作为浸出剂对废旧锂离子电 池中钴的浸出行为。分析并讨论了超声时间、柠檬酸浓度、还原 剂用量、固液比、超声波功率等工艺参数对钴浸出率的影响，以 期为废旧锂离子电池中钴的工业化回收再利用提供思路。氧水等，均为分析纯。实验用水为纯水。实验用主要仪器有： TAS-990 型原子吸收分光光度计，北京普析通用仪器有限责任公 司；KQ-400KDB 型数控超声波清洗器，昆山市超声仪器有限公 司；FA1004 型精密电子天平，上海衡际科学仪器有限公司； SHZ-D(Ⅲ)型循环水式真空泵，巩义市予华仪器有限公司；SX2-12 型箱式电阻炉，上海一恒科学仪器有限公司。

    除了添加柠檬酸外，还原剂用量(H2O2，vol%)在浸出过程中 也起着重要作用，因为较高价态的 Co(III)可以通过还原剂转变为 更容易与阴离子螯合的低价的 Co(II)，从而大大提高浸出效率。 固液比为 20 g/L，超声功率 为 320 W，超声时间 60 min 的条件下，还原剂用量对钴浸出率的 影响。从图中可以看出，随着还原剂用量增加到 4 vol.%H2O2，钴 的浸出效率也稳步上升，但是从 4 vol.%增加到 6 vol.%过程中， 钴的浸出率变化不大，因此，本实验选用的最佳浸出还原剂量为 4 vol.%H2O2。随着柠檬酸浓度的增加，废旧锂离子电池中钴 的浸出率也逐渐增加，当柠檬酸浓度为 2 mol/L 时，钴的浸出率 达到 86.85 %。但是当有机酸浓度继续增加至 2.5 mol/L 和 3 mol/L 时，钴的浸出率反而出现略微下降。这可能是因为柠檬酸初始浓 度过高则会导致浸出液中还存在大量剩余氢离子，这将抑制柠檬 酸阴离子的生成，进而影响金属离子与柠檬酸阴离子之间的配位 结合，不利于酸浸过程继续进行。因此，本实验选用 2 mol/L 的 柠檬酸作为废旧锂离子电池中钴浸出试验的浸出液。