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时间:2019-03-14
《自驱动mfcs-mecs系统回收铜钴的mecs阴极材料效应》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、犬-'ilii大IDALIANUNVERSITYOFTECHNOLOGYI硕士芽位记文MASTERALDISSERTATION自驱动MFCs-MECs系统回收铜钴的MECs阴极材料效应学科专业环堉工程吴丹作者姓名指导教师——黄丽萍教授答辩日期2015年6月硕士学位论文-MEC自驱动MFCss系统回收铜钴的MECs阴极材料效应DependencyofCopperandCobaltRecoveryonCathodeMaterialof--
2、MECsinSelfdrivenMFCsMECsSystem作者姓名:吴丹学科、专业:环境工程学号:21218073指导教师:黄丽萍教授完成日期:2015.5.5大友理工犬旁DalianUniversityofTechnology大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知,除文中已经注明引用内容和致谢的地方外,本论文不包合其他个人或集体巳经发表的研究成果,也不包含其他巳申请学位或其
3、他用途使用过的成果一同工作的同志对本研究所做的贡献。与我均巳在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处,本人愿意承担相关法律责任。学位论文题目:Ummk的梯私利#級泰作者签名:日期:年/月日大连sx大学硕士学位论文摘要废旧锂离子电池中存在大量有价金属钴、铜等重金属,其重金属污染与资源回收具二、有重要实际意义,而传统重金属处理方法存在次污染严重能量消耗高和回收率低等缺点。生物电化学系统分为微生物燃料电池MFCs与微生物电解池MECs,将MFCs()()一MEC-s可MFCsMECs系
4、统产生的电能施加给构成自驱动,是种零耗能的清洁污染物处理技术,本研究以分离回收锂离子电池中重要金属钴、铜、锂为目标,利用自驱动-MFCsMECs系统或MFCs开展了以下三方面研宄:间歇运行条件下,考察親合系统对混合铜钴的回收与分离性能;连续运行模式下,-考察自驱动MFCsMECs賴合系统中不同类型不锈钢网的系统性能,实现混合铜钴锂的完全彻底分离与回收,;基于单质铜与不同电极的相互作用考察多周期运行的MFCs还原CuII性能。主要研究结果如下:()-MEC(1在间歇运行模式下,利用自驱动MFCss系统实现回收溶
5、液中铜钴,分别)使用碳棒(CR)、饮片(TS)和不诱钢网(SSM)作为MEC的阴极材料,在铜、钴浓度分别为50mg/L时,MEC的铁片(TS)和不锈钢网(SSM)阴极可以有效的去除MEC阴极液中CoII,而碳棒(CR)阴极则不能驱动系统的正常运行。减小MFC的阴极体积,可使MEC()的CR阴极的CoII去除率达41.4±3.8%;同时减小MFC阴极和MEC阴极时,MECC)的TS和SSM阴极的CoII去除率最高,分别达45.0士0.3%和39.7±3.6%。混合进水条()Cunn5—可被稱合系统
6、完全去除.3件下(,MECs的TS和SSM阴极的Co)去除率为6)(-72.0%。上述结果表明,MEC阴极材料与反应器体积是决定MFCsMECs系统高效回收Co(II;)和Cu(II)的重要因素,考虑到成本及效率,SSM是系统有效回收铜与钴的理想MECs阴极材料。2MEC(在连续运行模式下,以不同规格不锈钢网为s阴极材料,考察自驱动)-CuMFCsMECs系统完全分离与回收II、Co(II和Li(I性能。在停留时间(HRT为9h、())))#60SSM、进水组成为10mg/LCu(II)、10mg/L
7、Co(n)与3mg/LLi(I)时,系统的MFCs±0.MEC阴极能选择性去除Cu(II,去除速率为I.10.04/LhCoIm,s阴极对的去除)g()^)03L.L±0mi速率为1.01./h,I则完全停留在系统出水中g()();提高进水浓度可提高金属的去除率、铜钴收率MFCs、MFCs阳极效率、系统总效率,、系统效率阴极效率但不()能完全分离与回收Cu(II)、Co(II和Li(I);延长HRT为12h,金属去除率变化不明显且)不能完全分离,同时,产品收率和系统效率降低。以上结果表明,不同类型SSM
8、、不同MFC-HRT及进水混合金属离子浓度是sMECs系统能否完全分离回收CoII和()--I自驱动MFCs-MECs系统回收铜钴的MECs阴极材料效应L-iI的关键因素。连续运行的自驱
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