研究方向

课题组主要以化学(无机化学、物理化学等)、化工、冶金、材料和环境等相关学科为基础,聚集资源、环境和能源中的稀土,锂、钴镍等战略金属元素,和对环境有毒、有害的重金属元素的先进分离科学与技术,开展针对复杂体系下金属离子的分离、提取和回收利用的新分离材料的制备、分离过程界面过程机理及新清洁分离工艺技术的研制,以促进我国特色矿物资源、二次资源及重金属污染的分离和高值化利用,解决资源高效利用和环境保护问题。

针对目前废旧锂电池的传统分离工艺过程复杂、能耗高、酸碱消耗大等问题,开发新的萃取体系和绿色分离回收新工艺来提高回收效率,降低环境污染。课题组发明的从废旧电池复杂体系中分离和回收利用锂、镍、钴的新分离工艺解决了黑粉浸出液中铝和钙镁等杂质元素对镍钴锰和锂的萃取分离影响严重的技术难题,为镍钴锰共萃取直接制备三元锂电池前驱体提供了新方法。在相关的设备投资、能耗和人力成本方面具有明显优势,有效实现废旧锂电循环利用,为产业应用提供了理论基础和工艺参数。对于当前锂钴镍金属市场价格低迷,通过发展新分离工艺技术,节能减排,降低生产成本,是废旧锂电回收行业发展的必由之路。该研究得到了中国科学院重点部署项目,国家重点研发计划和中科应化(长春)科技有限公司的支持。已发表学术论文5篇,申请国家发明专利2项。

针对电镀等高污染化工冶金行业的含重金属废水,以及新能源产业中战略能源金属元素的循环利用,开展有价金属分离回收、和相关资源无害化处理的新方法和新技术研究。以源头控制为主,末端治理为辅,发展新分离材料和新分离方法,进行新工艺技术和高效设备的集成。开展有价金属元素全生命周期价值链的综合评价,为能源和环境产业发展中有价金属元素的回收利用提供新技术标准和示范。