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Synergistic extraction and separation of valuable metals from waste cathodic material of lithium ion batteries using Cyanex272 and PC-88A

机译：使用Cyanex272和PC-88A从锂离子电池废阴极材料中协同萃取和分离有价金属

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Synergistic extraction and separation of cobalt (II), manganese (II) and lithium (I) from simulated sulfuric acid leaching of waste cathodic materials, using mixture of bis(2,4,4-trimethylpentyl) phosphinic acid (Cyanex272, HA) and 2-ethylhexyl phosphinic acid mono-2-ethylhexyl ester (PC-88A, HL) in n-heptane have been investigated. Extraction of Co~(2+), Mn~(2+) and Li~+ follows the order as: Mn > Co Li independent on taking the single Cyanex272 or PC-88A or their mixtures as extractants. The possible extracted species are MA2·3HA or M(OH)A·3HA for single extractant (PC-88A and Cyanex272 are same) and MH3A2L3 for the mixed-extractant (M~(2+) is Co~(2+) or Mn~(2+)). Cyanex272 + PC-88A shows an evident synergistic effect. The maximum synergistic enhancement coefficients, R_(max), are obtained for Co~(2+) (3.48) and Mn2* (4.12) at the mole fraction X_(Cyanex272) around 0.6 at pHe 4.95. Furthermore, the separation factors (Mn/Co) have been improved around two orders of magnitude upon adding EDTA into the synergistic extraction system. The entire stripping of Co and Mn can be achieved in one single stage when the concentration of hydrochloric acid or sulfuric acid is larger than 0.04 M or 0.01 M, respectively. Finally, a feasible process for recycling of spent cathodic materials of LIBs was proposed with industrial applications prospects.
机译：使用双（2,4,4-三甲基戊基）次膦酸（Cyanex272，HA）和三（2,4,4-三甲基戊基）次膦酸的混合物从模拟的阴极废液浸出中协同萃取和分离钴（II），锰（II）和锂（I）研究了正庚烷中的2-乙基己基次膦酸单-2-乙基己基酯（PC-88A，HL）。 Co〜（2 +），Mn〜（2+）和Li〜+的提取顺序如下：Mn> Co Li，独立于采用单一的Cyanex272或PC-88A或它们的混合物作为提取剂。对于单一萃取剂（PC-88A和Cyanex272相同），可能的萃取物种为MA2·3HA或M（OH）A·3HA，对于混合萃取物（M〜（2+）为Co〜（2+）或MH3A2L3） Mn〜（2+））。 Cyanex272 + PC-88A表现出明显的协同作用。在pHe 4.95时，摩尔比X_（Cyanex272）的Co〜（2+）（3.48）和Mn2 *（4.12）的最大协同增强系数R_（max）。此外，将EDTA添加到协同萃取系统中后，分离因子（Mn / Co）已提高了约两个数量级。当盐酸或硫酸的浓度分别大于0.04 M或0.01 M时，Co和Mn的整个汽提可以一步完成。最后，提出了一种可行的回收废旧锂电池阴极材料的方法，具有工业应用前景。

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