An environmentally benign and sustainable process for carbon recovery and efficient defluorination of spent carbon cathode

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作者
Yi-fan LI,Hao Cheng,Peiyu Gong,Kai Yang,Zhongliang Tian,Yanqing Lai
出处
期刊:Transactions of Nonferrous Metals Society of China [Elsevier BV]
卷期号:32 (11): 3810-3821 被引量:12
标识
DOI:10.1016/s1003-6326(22)66060-6
摘要

A systematic and green low-temperature sulfation roasting—water leaching strategy was put forward to achieve a very high fluorine removal rate of 97.82% for spent carbon cathode (SCC), which was believed as a hazardous solid waste. And the carbon could be recycled with a purity of 90.29 wt.% in the flaky microstructure. Thermodynamic analysis and the results of SEM, XRD and EDS indicate that most of the fluoride could convert into water-soluble sulfate at low temperature. And the highest fluorine removal rate could be obtained when <0.15 mm SCC particles were mixed with sulfuric acid at a liquid-to-solid ratio of 1:1, and then roasted at 300 °C for 0.5 h. The sulfate was removed to purify the carbon via water-leaching process. Avrami exponents and corresponding activation energy for the roasting and leaching process demonstrated that both processes are controlled by diffusion.
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