锂电池回收废水中Ni、Cd、Pb的深度去除与氨资源化回收研究

《Separation and Purification Technology》：Deep removal of Ni, Cd, and Pb from ammonium chloride wastewater during lithium-ion battery recycling

本文综述了采用二甲基二硫代氨基甲酸钠（SDD）处理锂离子电池回收过程中产生的高浓度氨氮及重金属（Ni、Cd、Pb）废水的新策略。研究通过热力学计算与实验验证，揭示了在酸性条件下SDD与重金属离子的高效络合机制，并借助第一性原理计算阐明了SDD与Ni2+、Cd2+、Pb2+的键合差异。该方法在实现重金属深度去除（Ni去除率99.67%）的同时，为氨的回收利用提供了可行路径。

　　

章节精选

热力学计算与分析

根据现有文献，Ni-NH₃-H₂O、Cd-NH₃-H₂O和Pb-NH₃-H₂O系统中存在着各种各样的自由离子和分子。Ni-NH₃-H₂O系统中存在的自由离子和分子包括Ni²⁺、NiOH⁺、Ni(OH)₂(aq)、Ni(OH)₃^-和Ni(OH)₄^2-，以及Ni(NH₃)²⁺、Ni(NH₃)₂²⁺、Ni(NH₃)₃²⁺、Ni(NH₃)₄²⁺、Ni(NH₃)₅²⁺和Ni(NH₃)₆²⁺。Cd-NH₃-H₂O系统中存在以下离子和分子：Cd²⁺、Cd(OH)⁺、Cd(OH)₂(aq)、Cd(OH)₃^-、Cd(OH)₄^2-、Cd(NH₃)²⁺、Cd(NH₃)₂²⁺、Cd(NH₃)₃²⁺、Cd(NH₃)₄²⁺。

结论

在本研究中，为了解决现有回收方法的局限性，我们采用SDD作为螯合沉淀剂，实现了从废电池浸出液中同时去除重金属和回收氨的目标。通过热力学计算研究了不同pH条件下重金属离子在水溶液中的形态分布，这为SDD去除重金属提供了热力学基础。最佳去除工艺条件通过单因素实验确定。