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        1. 高品質材料循環再造

          來源:本站  發布時間:2020年01月04日 作者:

          1)新能源材料制備技術  

          鋰離子電池、鎳氫/鎳鎘是目前各種電子電器設備使用的主要電池。電池經使用后,產生了具有較高回收價值的含鎳、鈷、鋰等有價金屬的失效電池。失效電池通過有價金屬分離富集后,形成鎳、鈷、鋰的化合物產品。針對這些化合物產品,開發鎳、鈷、鋰的新能源材料制備技術,主要研究內容如下:

          ① 鈷粉循環再造技術。以鈷鹽為原料,開發高溫氫氣還原制備高純超細高品質鈷粉技術,利用在線監測設備,對反應時間、氫氣流量、氮氣流量等進行精準控制,保證碳酸鈷和草酸鈷充分還原,并通過破碎、混料、篩分、真空包裝等后處理工序,最終產出鈷粉產品。

          ② 鎳粉循環再造技術。以硫酸鎳為原料,開發高溫氫氣還原制備高品質鎳粉技術,采用硫酸鎳-堿式碳酸鎳-鎳粉的新工藝,控制反應過程參數影響,實現鎳粉產品的粒度的有效控制,制備高品質鎳粉產品。

          ③ 大顆粒球型四氧化三鈷制備技術。大顆粒四氧化三鈷主要用于高電壓鋰離子電池。以氯化鈷溶液為原料,通過連續法合成大粒徑氧化鈷用球型碳酸鈷前驅體,再經過濾、漿化洗滌、脫水干燥、煅燒及后處理工序,最終產出大顆粒四氧化三鈷產品。

          2)高品質粉體材料制備技術  

          有色金屬二次資源循環利用過程中,銅和銀一般以硫酸銅和硝酸銀形式進行回收,產品附加值低。針對銅、銀等有價金屬回收產物,開發銅、銀高品質粉體材料制備技術,提高產品附加值,主要研究內容如下:

          ① 高品質銅粉制備技術。以硫酸銅溶液為原料,開發高品質銅粉制備技術,采用電沉積方式,制備電積銅粉。探討電流強度、槽電壓、電積時間、添加劑等因素對電積產物純度、形貌、粒徑大小的影響,建立電積產物物化性質與電積參數的對應關系,實現高品質目標銅粉的可控制備。

          ② 高品質銀粉制備技術。以抗壞血酸為還原劑,采用液相還原法制備高振實密度的類球形銀粉,系統研究分散劑類型及用量、還原劑濃度、分散劑用量、加料速度等參數對銀粉形貌、粒徑和振實密度等性能參數的影響,建立銀粉物化性質與還原過程參數的映射關系,實現高品質目標銀粉的可控制備。

          3)高純金屬及化合物制備技術  

          稀散金屬在電子信息、能源技術、催化劑及新材料等領域有極為廣泛的應用。稀散金屬隨著其工業純度的提升,可獲得其它特殊性能,產品附加值提升。針對稀散金屬二次資源循環利用過程獲得的粗金屬及其化合物,開發高純金屬及化合物制備技術,主要研究內容如下:

          ① 高純硒、碲制備技術。針對粗硒和粗碲原料中存在的物理或化學性質相近的難除雜質元素,開發以氧化分離、改性樹脂吸附、選擇性還原、真空精餾為基礎的高純硒制備技術,開發以熔融氫化脫硒、多段連續真空精餾、還原氣氛渦流區域熔煉為基礎的高純碲制備技術,建立以氧化熔爐、離子交換柱、真空還原爐、真空蒸餾爐和區域熔煉爐為基礎的高純化設備平臺,實現硒、碲產品的高純化制備。

          ② 高純鎵、銦、鍺制備技術。針對粗鎵、粗銦和粗鍺原料中存在的物理或化學性質相近的難除雜質元素,開發以阿基米德漸開式電解精煉、靜態分布定向結晶為基礎的高純鎵制備技術,開發以熔鹽電解、多段連續真空精餾、區域熔煉為基礎的高純銦制備技術,開發以還原氣氛渦流區域熔煉、高頻渦流單晶生長為基礎的高純鍺制備技術,建立以阿基米德漸開式電解槽、靜態定向分布結晶槽、熔鹽電解槽、真空蒸餾爐、區域熔煉爐、單晶爐為基礎的高純化設備平臺,實現鎵、銦、鍺產品的高純化制備。

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