隨著鋰離子蓄電池的廣泛使用,世界各國(guó)也面臨著一個(gè)嚴(yán)峻的問題—廢棄鋰離子蓄電池的處理。如果不處理或者處理不當(dāng),無疑會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的污染,且鋰離子蓄電池中含有重要的戰(zhàn)略資源材料金屬鈷,如不回收會(huì)造成資源的浪費(fèi)。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)鋰離子蓄電池鈷酸鋰廢極片的回收難以形成大規(guī)模的生產(chǎn),主要是因?yàn)楣に噺?fù)雜,流程長(zhǎng),投資大[1-2]。
當(dāng)前,應(yīng)用最廣泛的藍(lán)色顏料是酞蓄藍(lán)。由于其顏料性能優(yōu)異, 正在不斷地取代古老的鐵藍(lán)和群青藍(lán)。但是,在要求超耐久性特別是超保色性、保光性和抗粉化性的外用系統(tǒng)中,則要選用另一種高級(jí)藍(lán)色顏料,即鈷藍(lán)類顏料。鈷藍(lán)類顏料是金屬氧化物混相顏料的一種,它們具有完好的尖晶石型晶體結(jié)構(gòu)。標(biāo)準(zhǔn)普通鈷藍(lán)也可稱為鋁酸鈷藍(lán),《染料索引》名稱為顏料28,化學(xué)式可寫成CoO·Al2O3, 也可以寫成CoAl2O4,可以認(rèn)為是尖晶石MgAl2O4中的鎂被鈷所取代。
鈷藍(lán)顏料是一種性能優(yōu)良、應(yīng)用前景廣闊的帶綠光的藍(lán)色顏料,它具有鮮明的色澤,極優(yōu)良的耐候性、耐酸堿性,其耐熱可高達(dá)1200℃。因此,廣泛用于超耐久性特別是超保色性、保光性和抗粉化性的外用系統(tǒng)、陶瓷、玻璃著色、塑料著色、耐高溫的工程塑料著色、美術(shù)顏料以及彩色電視機(jī)CRT顯像管熒光體的著色[4],也用于繪圖和涂料等需要良好遮蓋力、著色力、分散性等應(yīng)用領(lǐng)域。
傳統(tǒng)鈷藍(lán)顏料的制備方法是干法制備[3],主要有碳酸鹽法、硫酸鹽法和氧化鈷法。由于是高溫反應(yīng),不僅能耗大,而且制備的產(chǎn)物粒徑大、分布寬、某些組分易于揮發(fā)或發(fā)生偏析,故這種方法不宜用來制備納米級(jí)鈷藍(lán)顏料。
因此,以硫酸和雙氧水溶解廢舊鈷酸鋰電池所得的溶液為原料,探索研究了采用溶膠-凝膠法制備納米級(jí)鈷藍(lán)顏料的方法,這對(duì)緩解甚至清除環(huán)境造成的污染、鈷資源匱乏等問題,具有重要的理論意義和實(shí)際意義。文獻(xiàn)檢索表明,雖然納米鈷藍(lán)顏料的制備與研究比較活躍,如談俊茹[5],劉竹波[6]等人用溶膠-凝膠法制備了粒度均勻粒徑為納米級(jí)的鈷藍(lán)顏料,但以廢舊電池為原料制備的研究還不多,本文的研究旨在為日益增多的鈷酸鋰電池的回收利用進(jìn)行有效探索,同時(shí)為納米級(jí)鈷藍(lán)顏料的研究和制備開辟新的資源和方法。
1 實(shí)驗(yàn)部分
1.1 儀器和材料
Optima 21000V電感耦合等離子發(fā)射光譜儀(美國(guó)PE公司),TENSOR
聲明:
“廢舊鈷酸鋰電池制備鈷藍(lán)顏料方法研究” 該技術(shù)專利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學(xué)習(xí)研究,如用于商業(yè)用途,請(qǐng)聯(lián)系該技術(shù)所有人。
我是此專利(論文)的發(fā)明人(作者)