分離廢鋰離子電池中有價金屬之研究

Abstract

隨3C產品及電動車市場蓬勃發展，鋰離子電池使用量也隨之提高，而在台灣尚未有專門處理此電池的資源化廠，因此本論文針對廢棄鋰離子電池中有價金屬Ni、Co、Li、Mn之分離進行研究，主要透過化學沉澱法搭配離子交換技術將其分離，以利後續高純度回收原料之生產。 由批次實驗結果進行擬合結果得知利用螯合型陽離子交換樹脂(IRC748)在等溫吸附過程其吸附反應符合Langmuir熱力學模型及Pseudo-second oder動力學模型，而樹脂對目標金屬的選擇性依序為Ni > Co > Mn > Li，並由等溫吸附曲線得知Co與Mn對IRC748樹脂吸附現象相似。 將浸漬液稀釋後調整至pH=2，以KMnO4作為沉澱劑使Mn氧化沉澱而分離，Mn分離率約為94%，後將液相部分以NaOH調整至pH=4，進料濃度約為2000 ppm並以固定流速通入填充IRC748樹脂之管柱進行離子交換反應，樹脂吸附進料液中親和力較高的Co、Ni，而Li則隨交換尾液排出並收集，操作至Co吸附飽和後，以固定流速通入脫附劑2N HCl將負載於IRC748樹脂上的Co、Ni脫附富集，後利用濃HCl將所得脫附液調整至8N HCl濃度，使Co形成陰離子錯合物，再以固定流速通入填充強鹼型陰離子交換樹脂(IRA900Cl)之管柱進行離子交換反應，樹脂吸附Co錯合物，Ni則隨交換尾液排出並收集，操作至Co錯合物吸附飽和後，再以流固定流速通入脫附劑2N H2SO4將負載於IRA900Cl樹脂的Co脫附富集，藉此達到將廢鋰離子電池中的有價金屬分離。

Date of Award	2018 Jun 25
Original language	Chinese
Supervisor	Yun-Hwei Shen (Supervisor)