3.3 建筑物围护结构
在建筑工程中，除了建筑的墙体和门窗外，在建筑围护结构的设计中也涉及到节能环保技术的应用。维护结构在实际的施工中工艺比较复杂，且考虑的问题也具有多样化，不仅要对建筑物起到一定的保护功能，同时还要满足建筑物对内部环境温度和外部承载压力的需求。在此阶段融合节能环保技术，必须全面满足维护结构的功能特性。一般的维护结构在进行施工时，通常会采用砖砌体作为主体结构，能够确保建筑物的稳定性。然而，在实际的维护结构设计中，一部分建筑的使用条件比较复杂，需要满足一定的特殊功能，因此需要利用具备养护能力的材料对建筑物的墙体进行加固和隔离，避免外部环境对建筑物内部造成不良的影响。 4 新型建筑材料的节能保温及环保的探讨
4.1 规范材料市场，提高管理力度
目前，我国传统的建筑材料市场相对比较稳定，具有一套成熟的运营方案，规范措施也比较详细和全面。近几年，新型材料市场呈现出较高的热度，虽然应用的广泛程度已经基本掩盖了传统材料，但由于市场的成熟度不够，规范的建立不够全面和标准，导致新型材料市场呈现出鱼目混杂的现状。一部分企业被利益
冲昏了头脑，打着新型环保材料的旗号在市场中招摇撞骗，直接影响建筑行业的发展质量。面对这种现状，国家必须制定符合新型材料特点的市场规范和生产标准，严防劣质材料流入市场，使新型建筑材料的运营和发展朝着更加健康的方向前进。
4.2 加大新型材料研究力度，创新合成技术
目前，新型建筑材料的功能特性能够满足建筑物的基本需要，但是在很多建筑施工环境中，由于温度气候、地理形式的影响比较复杂，建筑物的建设要求相对更高，因此在未来的新型材料行业发展中，应进一步加强材料合成技术的研究[3]。从实验室研发的角度出发，提升研发团队的专业素养，不断学习引进国际先进技术和创新理念，开发出更符合中国建筑特的生产技术。从施工现场的角度出发，针对过程中的应用状态进行实际评估，根据具体的建筑需求明确新型建筑材料的特性和功能，有方向性的进行研发和创新。
4.3 大力推广环保理念，使节能环保深入人心
目前，环保行动的规模已经拓展到世界的各个角落，为了实现环保社会的顺利构建，我国应从思想的根本来彻底改变人们对生态环境的保护意识。在建筑领域，通过对企业的管理人员和施工工人进行环保理念的灌输，可以提高环保材料的利用率，尤其是新型材料的利用，能够从多个角度实现能源的节约，提升工程的质量效果。此外，重视废旧物资的二次利用，将环保的思想贯穿到整个建筑材料的应用过程中。
5 结语
目前，新型建筑材料的广泛运用使我国建筑领域呈现出崭新的发展状态，使建筑物的功能特性得到了全面的提升，同时，新型材料的合成具有环保的特点，能够有效减轻社会生产对生态环境所产生的压力，为环境提供了较大的恢复空间，符合现代环保行动的核心理念。在未来的发展建设中，建筑企业应不断研发出更多的环保材料，并匹配科学的节能施工技术，为建筑工程的可持续发展注入新元素。
【参考文献】
[1]孙妍，李建宏，李立衡.基于新型建筑材料的节能保温及环保分析[J].资源节约与环保，2019（04）:171.
[2]黄金顺.新型建筑材料的节能保温及环保的研究[J].居舍，2019（06）:30.
[3]郭鹏.新型建筑材料的节能保温及环保的研究[J].广东建材，2019，35（07）:33-34.
1 引言
资源节约和环境保护已经成为了人们普遍关注的热点，尤其是近年来的新能源应用更是展现出良好的发
展前景和价值。新能源汽车就是此中的佼佼者。因为新能源汽车是以磷酸铁锂电池为主要动力，而在其大规模应用到汽车行业也势必导致众多废旧电池的产生，所以，针对废旧
黄乐之，肖 剑，唐雁雁
（桑顿新能源科技有限公司 湖南 湘潭 411100）
【摘要】磷酸铁锂电池是新能源汽车的动力来源，尤其是目前新能源汽车行业发展较快，这更在一定程度上加大了磷酸铁锂电池的使用。使用规模加大，自然就会产生众多的废旧电池，因此，对于磷酸铁锂电池的回收必须得到关注。本文主要研究磷酸铁锂废旧电池的回收技术，本文论述的技术较多，主要包括火法回收、湿法回收、高温固相修复技术、生物浸出技术等等。不过，其中效果最佳的方法为湿法回收，该方法通过主要针对废旧磷酸铁锂电池中A l、F e、L i 元素进行回收，并利用碱液pH值沉淀Fe（OH）3进行分离，余液用饱和Na2CO3溶液沉淀Li2CO3。这种方法操作简便，值得推广。
【关键词】锂离子电池；磷酸铁锂电池；湿法回收；碳酸锂
【中图分类号】X705 【文献标识码】A 【文章编号】1009-5624（2020）08-0034-04
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电池的处理就成为了关键。人们都在寻求一种的经济、安全和稳定的方法，以便更好的达到节能减排、低碳环保的综合目标。本文接下来对集中处理方法进行论述。2 火法回收工艺 火法回收主要是通过燃烧进行的，它会在高温状态下煅烧调电池内部存在的碳、有机物等，从而将剩下的金属和氧化物回收。这种方法主要包括两个程序，一是将电池粉碎，二是进行高温煅烧。前者需要满足不同的电池属性和方法，后者这是将其放入马弗炉中煅烧[1]。这种方法的应用较为广泛，针对各种类型的废旧电池都可以进行回收，但是能源消耗较大，对金属材料无法充分回收，不能应用在大规模的废旧电池收回中。3 湿法回收技术
湿法回收[2]主要是通过沉淀进行，应用到的试剂包括酸碱溶液、硫酸、碳酸钠等。这种方法的应用简便，可以大规模的生产，是我国众多工厂首选的方法。
3.1 废料回收锂
周有池[3]对于废料回收锂的研究较为深入，他是通过HCl+H 2O 2体系得到浸出液，并在反向循环与饱和处理后生成碳酸锂。最后将剩下的滤渣和杂质一起搅拌，在处理后生成铁盐副产品。这种方法可以循
环使用，具体看流程见图1
所示。
图1 废旧磷酸铁锂正极粉回收工艺流程
3.2 废料回收铝、铁和锂
对于铝的收回需要考虑到它的特性，活性高，两性金属箔。之前的研究中部分学者通过溶解处理将铝显现在试液中，此时铝元素是通过偏铝酸钠的状态存在的。但由于试液其本身为碱性，所以需要使用硫酸进行中和，到调节到PH 值大于9.0之后，试液中的铝就已经变成了氢氧化铝，并且具有较高纯度[4]。
对于磷酸铁锂在铁的处理是通双氧水进行的，在氧化作用之后就已经生成了Fe 3+。碳酸锂的处理是需要和硫酸铁一起作用，在分离杂质之后添加氢氧化钠溶液和氨水，最后在沉淀作用下生成碳酸锂产品。
也可以通过其他方法进行处理，使用硝酸与双氧水过滤磷酸铁，在经过沉淀分离杂质，在得到的滤渣中浸出氢氧化铁产品，其与物质将在Na 2CO 3溶液得到Li 2C03。具体工艺流程见图2
所示。
图2 废旧锂离子二次电池回收铝、铁和锂的工艺流程
3.3 废料回收磷、 铁和锂
乔延超[5]在对磷、铁和锂的回收使用了氢氧化钠溶液，他是利用该试液对碳酸铁锂进行处理，在溶解之后生成铝后料与铝酸钠溶液，由于试液呈碱性，需要使用硫酸试剂进行中和，在达到P H 值的标准后会得到氢氧化铝产品。而对于除铝后料的处理则是使用分离工艺，最终得到的物质为浸出液和石墨粉，前者仍然需要进行加温处理，后者一般是通过中和对F e P O 4•2H 2O 进行处理。最终概括出p H 值、碳酸钠浓度、温度、时间等各因素的作用。反应过程如下：
3NaOH+FePO 4•2H 2O+10H 20-→Fe （OH）3+Na 3PO 4•12H 20（1）磷酸钠溶液经蒸发结晶、过滤得到Na；PO 4•12H 2O，其工艺流程见图3
所示。
图3 磷酸铁锂废料中磷、铁和锂的综合回收工艺流程
3.4 其他
朱国才[6]也是通过煅烧进行处理，他首先对其进行氧化处理，并在高温下得到铝片与磷酸铁锂。之后需要通过硫酸溶液进行溶解，这种溶解处理一般来说都需要进行多次，最后会生成粗磷酸铁，并在精细加
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工后生成电池级磷酸铁。对于杂质的处理一般是通过热碳酸钠溶液进行，最后可以利用溶解性完成沉淀，得到的电池级磷酸铁可以应用到铁锂材料的生产中。具体流程见图4
所示。
图4 磷酸铁锂湿法回收工艺
4 高温固相修复技术
这种废旧电池本身的能量属于缓慢衰弱的，由于这种释放特点，所以在正极燃料处理过程中满足这种特殊结构的需求，而在其实际应用过程中会处于一种不断放电的状态，锂元素会在大量损耗之中缓解或者是衰减电池的含电量以及使用寿命。这种时候可以通过磷酸铁锂进行补充和恢复，其可以较好地通过增加活性锂的形式提高电池修复能力。尤其是通过高温处，可以帮助铁锂元素增加原有活性，并在修复之后去除杂质，保证材料的功效及性能。谢英豪等人通过高温固相修复技术进行处理，他首先针对废旧电池进行拆检。将得到的正极材料进行水洗，并在晒干后放入真空环境，通过氮气进行高温燃烧，从而得到磷酸铁锂材料，具体的回收工艺流程见图5
所示。
图5 磷酸浸出废旧 LiFePO4 及再利用流程
5 生物浸出技术
生物浸出技术最早应用在镉、镍、铁的回收方面，Cerruti 等在应用中使用了氧化亚铁硫杆菌进行溶解，在处理的废旧电池中可以保证较高的回收率。这就充分反映出生物浸出技术在这方面的优越性。Xin 等在处理中是通过不同的工艺完成的。它在试剂中添加了硫-氧化硫硫杆菌和黄铁矿，在最终的处理中浸出效率普遍在90%～95%之间。而且，这种方法的应用可以较好的进行生物菌的培植，尤其是自爱活动中保持较好的浸出状态，在浸出时间、溶解速率等方面均具有较好的效果。但是，这种方法存在的固定问题无法解决，因为其本身的菌难以保证活性，使得其在实际回收中的应用效果大大降低。6 机械活化处理回收技术
机械活化回收处理技术需要保持正常的高温状态，尤其是在和废旧电池的处理过程中，既需要满足物理属性，还需要了解到化学变化及其规律，F a n 等再利用机械活化处理回收技术知识，是通过磷酸铁锂释放电池中剩余电量，完成了整体的高温煅烧。其需要将剩余电池含量全部释放，以便最好地提高高温燃烧下的效果，因为这种人生必然会对有机酯等混合物进行去除，从而在煅烧之后与其他材料进行混合，并使用行星球磨机进行机械化处理。这种回收工艺的效率较高，一般来说可以达到95%～100%之
间。也有部分学者是通过超声作用进行废旧电子回收，他们首先借助超声波进行分离处理，将废旧电池中的铝箔和正极材料进行分离，然后将后者与二乙胺四乙酸等进行混合搅拌，也需要通过球磨机进行机械化，然后在浸出之后对混合物进行加工，之后还需要通过真空处理。7 结语
综上所述，现阶段我国针对废旧电池的回收仍然处于较低层次，也就是说我国众多学者承认的“高投入和低产出”的起始阶段。但是，着眼于节能减排和低碳环保的发展需求，我国必须针对废旧电池处理进行研究，务必选出一种新型的操作简单无污染的有效回收办法。本文上述内容论及众多处理工艺，其中在效果和操作方面以湿法回收较为简便，回收效率较高。但是，湿法回收的缺点在于产生大量难以处理的废液。所以，这种方法仍然需要进一步的研究和开拓。不过，本文认为，节能减排低碳环保也仍然需要每一个社会中的个体参与，只有全员努力，才能共同维护生态平衡和环境。【参考文献】
[1]李华明，潘志彦，林函，等.废铅蓄电池火法回收工艺及污染治理[J].环境科学与技术，2007，30（z1）:184-185，197.[2]常凯，马振.废旧LiNi_（1-x-y）Co_xMn_yO_2和LiFePO_4动力电池湿法回收技术的研究现状[J].中国资源综合利用，
2019（9）:148-154.
[3]周有池，文小强，郭春平，刘雯雯.铁锂废料制备电池级
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1 引言
钛合金是广泛应用于航空航天、舰船、兵器、医疗等领域的高性能材料，重量轻、强度高、韧性好、耐腐蚀是其最显著的特点。但由于原材料成本高，工艺流程复杂，机械加工难等因素，导致其市场价格居高不下。优质的钛合金生产成本是同领域钢锭的80余倍，铝锭的20余倍[1]，其基础原料海绵钛价格更是高达约60000元/吨，而VAR 钛合金铸锭生产是钛合金材料应用于各领域的基础环节。因此，提高钛合金铸锭成品率，是降低钛合金生产成本的重点。 2 VAR钛合金铸锭工艺流程
现代工业化钛合金铸锭生产的基本方法主要为真空自耗电弧熔炼（VAR）。VAR 技术主要用于优质钛合金、高温合金、难熔合金和航空钛合金铸锭的生产[2]，是一种成熟的工业冶金方法。其熔炼工艺的基本流程为：混料→电极压制→等离子焊接→熔炼→铸锭机加→检验[3]。经过大量的生产实际数据分析，在整个生产工艺流程中，导致钛合金铸锭成品率降低的关键环节在于熔炼阶段，而熔炼又分为：一次熔炼、二次熔炼和三次熔炼；其次就是铸锭机加阶段。
3 影响成品率主要因素及措施
3.1 熔末预留重量过多
VAR 钛合金铸锭生产中，一般采用带有连接卡头的纯钛辅助电极与自耗电极进行对焊后，再经VAR 电弧炉内熔炼。以投料量为5000kg 的铸锭为例，在熔炼末期收弧时，为保证铸锭头部成分均匀化，避免富钛偏析。通常一次熔炼熔末单根电极预留重量为（5～10）kg，共四根；而二次熔炼单根熔末预留重量为（10～15）kg，共两根，那么熔末预留重量的成品率损失约为0.8%～1.4%。
解决措施：（1）选用与铸锭同牌号（化学成分相同）的辅助电极与自耗电极进行对焊，可有效避免熔末铸锭头部成分不均匀及富态偏析问题。可使一次预留重量控
制在（1～2）k g；二次可控制在（2～5）k g，对应的成品率损失可控制在0.16%～0.36%之间；（2）固化熔末收弧工艺，可通过实际生产数据积累，对熔炼预留较少的工艺进行整理分析，并加以固化，形成标准化的收弧工艺，可有效减少人为因素影响。
3.2 炉内焊接焊瘤过多
VAR 钛合金熔炼炉内电极焊接过程中，既有辅助电极和自耗电极的焊接，也有自耗电极与自耗电极的焊接。而炉内焊接过程中，为保证电极焊接牢靠，要求焊接面积至少在90%以上。常规生产中为确保焊接质量，焊接过程均会产生较多的焊瘤，并且在熔炼前，焊瘤必须清理干净，进而造成成品率的损失。
解决措施：（1）辅助电极与自耗电极对焊时，确保辅助电极下端面平整（＜3mm 最佳），以减少对焊时辅助电极的过量消耗，而产生头部焊瘤；（2）自耗电极与自耗电极对焊时，确保对焊面上下平整，同时以“下凹上凸”为佳，从而控制焊接过程中弧光的稳定性，避免熔池外溢造成焊瘤；（3）固化焊接工艺，同样可通过实际生产数据积累，选取控制较好的焊接工艺进行整理分析，并加以固化。
3.3 铸锭表面质量差
铸锭表面质量差主要表现在皮下气孔多、表面结疤、表面粘铜等，造成铸锭机加过程中扒皮量增加，进而加大成品率的损失。
解决措施：（1）严格控制原材料质量，选取氯含量较小的原料，同时电极熔炼前进行一定时间的烘干，以减少熔炼过程中的喷溅和气体夹杂；（2）选择合理的坩埚比，通常钛合金熔炼中坩埚比控制在0.80～0.875最佳，从而有效控制熔池到边情况，并利于气体排出；（3）提高熔炼电流，并采用短弧操作，同时提高熔炼真空度；（4）加强坩埚内壁清理，避免铸锭结晶过程中与粘附在坩埚壁的结层或颗粒物结合，而影响铸锭表面质量。
浅谈VAR 钛合金铸锭成品率的提高措施
吴江涛，陈小苗，杜建超，柏 菁
（西部超导材料科技股份有限公司 陕西 西安 710018）
【摘要】本文详细介绍了VAR 钛合金铸锭生产过程中，从原材料投入到最终成品铸锭产出，影响其成品率的主要因素，并针对影响因素提出可以有效提高成品率的思路和解决措施。进而降低VAR 钛合金铸锭生产成本，同时对未来VAR 钛合金铸锭工业化生产提高成品率提供参考。
【关键词】钛及钛合金；成品率；解决措施
【中图分类号】TG292 【文献标识码】A 【文章编号】1009-5624（2020）08-0037-02碳酸锂和磷酸铁工艺研究[J].有金属（冶炼部分），2019（4）:73-77.
[4]冯强.铝合金化铣液中溶解铝的稳定技术研究[D].南昌：南昌航空大学，2011.
[5]乔延超，陈若葵，唐红辉，等.磷酸铁锂废料中磷、铁、锂
的综合回收[J].矿冶工程，2018，38（3）:118-122.
[6] Cerruti C,Curutchet G,Donati E.Bio-dissolution of spent nickel-cadmium batteries using Thiobacillus ferrooxidans[J].Journal of Biotechnology,1998,（62）:209- 219.
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