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活性炭吸附回收废旧电池中的锂和钙
废旧的充电电池和电子废物是比较难处理的废弃物，里面锂电池的占比比较大，为了使他们能产生循环经济，可以对他们内部的贵金属成分进行回收。废旧的磷酸锂电池被拆卸并且通过酸性溶液浸出阴极以产生金属溶液。金属含量将通过使用活性炭的简单吸附机制进行分离。使用化学活化的木质椰壳活性炭来吸附沥滤溶液中的锂和钙离子，研究了活性炭对离子之间的吸附能力和选择性。
活性炭吸附回收锂和钙
通过用硫酸浸泡正极层来制备LiFePO4电池浸出液。浸出后，通过使用CaOH 2沉淀从溶液中分离出Fe离子。因此，溶液内部仍保留锂和钙作为主要离子。在获取批次吸附数据时，在锥形瓶中，加入到50 mL溶液中的活性炭的重量从1到15克不等。然后在室温下使用摇床将混合物摇动1天。分析吸附后溶液的浓度。
活性炭吸附后分析结果
我们对吸附后的溶液进行FTIR分析以鉴定活性炭表面上的官能团。在图1中，我们可以看到椰壳活性炭和木质活性炭所具有的吸收带。在温度升高时，这可以看作是吸收波数的偏移。活化剂似乎也引起吸收波数的移动。可以说，活化方法不会出现新的官能团。所有的峰都来自活性炭的初始原料，但对于活化的峰而言强度较低。
对于峰的强度，活化温度在降低强度中起重要作用。较高的温度将产生具有较少官能团的活性炭。最高活化温度样品显示几乎平坦的光谱。同时，对于活化剂定量，效果很小。比率从0.5增加到1.5似乎对样品的化学性质没有任何影响，因为三个光谱相似。
图1.椰壳活性炭和木质活性炭的FTIR分析结果。
从图2中可以看出，活性炭在不同的活化温度(500℃，600℃和700℃)和活化剂比率(0.5、1.0和1.5)下的锂吸附等温线。似乎在较低浓度下吸附能力相对较低。这表明锂离子对活性炭表面的亲和力低。高浓度下容量的增加与孔隙率成正相关。活性炭的较大表面积倾向于更多地吸附锂离子。在等温线的分类中，该等温线被认为是III型等温线，对于无孔或大孔吸附剂来说是典型的。因此，锂离子似乎不附着在微孔内部，而是附着在外部和大孔表面。活性炭对锂离子的亲和力低。炭表面的碳原子与溶液中的锂离子之间的低相互作用可能是由于离子的原子质量低所致。原子间势相互作用表明该力与相互作用原子的原子质量以及原子之间的距离具有正相关。
图2.锂离子的吸附等温线。
图3显示了钙离子的吸附等温线。等温线表示分类的I型或II型。较低溶液浓度下的小肩部可能暗示了钙离子微孔填充的单层吸附饱和。这表明孔表面与钙离子之间的相互作用较强。活性炭的低孔隙度仍表示III型等温线，因为没有明显的微孔可以被钙离子填充，而不是外表面和大孔。
图3.钙离子的吸附等温线。
对于吸附回收电池中的锂和钙，我们发现活性炭的活化方法与孔隙率发展密切相关，也会改变活性炭的吸附特性。在制备的活性炭吸附锂和钙离子方面具有不同的行为。锂离子倾向于较少地吸附到活性炭的孔中。在低浓度下，钙离子比锂离子吸收更大，而在浓溶液中，容量相对相似。所以想要选择性吸附这两种贵金属需要不同参数的活性炭。如果您对工艺上还有什么不了解的可以直接咨询我们，我们厂有自己的研发实验室和研发人员可以给您提供技术支持。
文章标签：椰壳活性炭,果壳活性炭,煤质活性炭,木质活性炭,蜂窝活性炭,净水活性炭.推荐资讯
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