基于硫化浮选技术的废旧锂离子电池铜铝箔高效分离与资源回收研究

　　本研究开发了一种基于表面硫化预处理的泡沫浮选工艺，通过增强铜箔的疏水性（接触角测量与气泡黏附实验验证）并利用异戊基黄药（IAX）的选择性吸附（经FT-IR/UV-vis/XPS表征证实CuS形成机制），实现了废旧锂离子电池（LIBs）中铜（回收率84.98%）与铝（精矿品位85.92%）的高效分离，为绿色回收金属箔提供关键理论支撑。

　　

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Materials

实验原料取自中国湖南省江业机电技术公司提供的废旧锂离子电池。样品经过带电状态破碎、块体热解和破碎筛分 sequential 处理。如图1(b)所示，样品呈现明显片状形态且颗粒较粗，其中81.3%的颗粒分布在154–1250 μm范围内，表明其粒径分布广泛。X射线衍射分析（此处省略具体数据）进一步表征了材料组成。

Flotation separation of copper from aluminum

图4系统展示了不同浮选参数对铜箔回收率和精矿品位的影响。如图4(a)所示，经Na₂S预处理的体系在所有测试pH条件下均获得更高的铜回收率，且回收率随pH升高显著增加，在pH 9时达到峰值，随后在更高pH值下略有下降。图4(b)比较了不同捕收剂（SEX、SBX、IAX）的性能，其中IAX因其更长的碳链结构展现出最强选择性，显著提升铜的浮选效率。

Conclusions

总之，本研究成功应用硫化浮选工艺实现了废旧锂离子电池中铜铝箔的高效分离。在优化条件下，铜精矿品位达85.92%，回收率为84.98%，铝含量降至4.26%，表明卓越的分离性能。表面与吸附分析证实铜箔表面形成CuS物种，增强了其与黄药类捕收剂的相互作用机制（具体机制通过XPS深度解析），而铝箔因表面稳定的氧化层保持亲水性。该技术为锂电金属资源绿色回收提供了创新解决方案。