重点讲解役动力锂电池回收技术概览

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废弃动力锂电池回收再利用技术及经济效益分析

废弃动力锂电池回收再利用技术及经济效益分析

废弃动力锂电池回收再利用技术及经济效益分析一、本文概述随着全球能源结构的转型和环保意识的日益增强,动力锂电池作为清洁能源的重要组成部分,在电动汽车、储能系统等领域的应用日益广泛。

然而,随着动力锂电池市场的快速扩张,其废弃后的回收再利用问题也逐渐凸显。

本文旨在探讨废弃动力锂电池的回收再利用技术,分析其实施的经济效益,以期为推动废弃动力锂电池的环保处理与资源化利用提供理论支持和实践指导。

本文首先概述了废弃动力锂电池回收再利用的重要性和紧迫性,介绍了当前国内外在废弃动力锂电池回收再利用方面的技术进展和现状。

随后,详细分析了不同回收再利用技术的原理、特点及其适用范围,包括物理法、化学法、生物法等多种方法。

在此基础上,本文进一步探讨了废弃动力锂电池回收再利用的经济效益,包括成本收益分析、环境影响评价等方面。

本文提出了推动废弃动力锂电池回收再利用的对策建议,以期为相关政策制定和企业实践提供参考。

通过本文的研究,旨在促进废弃动力锂电池回收再利用技术的创新与发展,推动循环经济的深入实施,实现资源的高效利用和环境的可持续发展。

二、废弃动力锂电池回收再利用技术随着电动汽车市场的快速增长,废弃动力锂电池的回收再利用问题日益凸显。

废弃动力锂电池回收再利用技术不仅有助于缓解资源压力,减少环境污染,还具有重要的经济价值。

本章节将详细介绍废弃动力锂电池的回收再利用技术及其操作流程。

废弃动力锂电池的回收再利用主要包括电池拆解、材料分离、材料提纯及再利用四个步骤。

在电池拆解环节,通过专业的拆解设备将电池外壳打开,分离出电池内部的正负极材料、电解液等组件。

这一步骤需要高精度的机械操作,以确保电池内部的材料不受损坏。

接下来是材料分离环节,通过物理和化学方法将正负极材料、电解液等进一步分离。

正极材料主要包括锂金属氧化物,负极材料主要是碳材料等。

在这一步骤中,需要采用高效的分离技术,以确保各种材料的纯净度。

然后是材料提纯环节,对分离出来的正负极材料进行深度提纯。

锂电池中锂的回收工艺-概述说明以及解释

锂电池中锂的回收工艺-概述说明以及解释

锂电池中锂的回收工艺-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述随着现代科技的飞速发展,锂电池作为一种重要的能源储存装置,广泛应用于电动车、移动设备、航天技术等领域。

然而,随着锂电池的大量使用和需求的增长,锂资源的稀缺性日益突出,同时锂电池废弃物的处理也成为一个全球性的环境问题。

本篇文章将重点探讨锂电池中锂的回收工艺,旨在解决锂资源的浪费和环境污染问题。

通过回收和再利用锂电池中的锂元素,既可以有效降低资源浪费,又可以减少对自然环境的负面影响。

在本文的正文部分,将首先介绍锂电池的重要性,包括其在能源领域的广泛应用和对经济社会的重要意义。

然后,我们将详细探讨锂电池中锂的回收问题,包括目前存在的挑战和难点。

进一步,本文将介绍锂的回收工艺的重要性,并探索现有的锂电池中锂的回收工艺,包括物理方法、化学方法和电化学方法等。

通过深入研究锂电池中锂的回收工艺,我们可以更好地理解该过程的重要性和应用前景。

同时,通过探索新的回收工艺和技术创新,有望解决目前存在的问题,并提高锂资源的利用效率。

这将对未来的可持续发展和资源环境保护具有重要意义。

在结论部分,我们将总结锂的回收工艺的重要性,并展望未来的发展方向。

在日益增长的锂电池需求下,加强锂电池中锂的回收工艺的研究和应用,将产生积极的经济和环境效益,推动全球可持续发展的进程。

通过本文的研究,我们期望能够促进锂电池中锂的回收工艺的发展,为未来的能源领域和环境保护做出更大的贡献。

同时,也希望引起广大读者对锂电池回收的关注和重视,共同推动绿色发展理念的实践和传播。

文章结构本文共分为引言、正文和结论三个部分。

引言部分将对锂电池中锂的回收工艺进行概述,介绍文章的目的和结构。

正文部分将详细探讨锂电池的重要性和锂的回收问题,并介绍现有的回收工艺。

结论部分将总结文章内容,并展望未来的发展方向。

通过以上结构,本文将全面而系统地论述锂电池中锂的回收工艺,为相关领域的研究和实践提供参考和指导。

一文看懂新能源汽车动力电池回收利用技术

一文看懂新能源汽车动力电池回收利用技术

一文看懂新能源汽车动力电池回收利用技术新能源汽车的兴起,给我们的生活带来了诸多便利,同时也引发了一个新的问题,那就是动力电池的回收利用。

在本文中,我们将深入探讨新能源汽车动力电池的回收利用技术,从而帮助大家更好地了解这一领域的发展现状和未来趋势。

动力电池回收的必要性随着新能源汽车数量的快速增长,动力电池的回收利用显得尤为重要。

一方面,废旧动力电池中含有大量有毒物质,如果随意丢弃将会对环境造成极大的危害;另一方面,动力电池中的稀有金属资源十分宝贵,有效回收利用不仅可以减少资源浪费,还能减轻对自然环境的破坏。

动力电池回收技术的发展现状目前,动力电池回收技术主要包括物理方法、化学方法和生物方法三种。

物理方法主要是通过分解、破碎等手段将废旧动力电池分离出有价值的部分;化学方法则是利用化学反应将废旧电池中的有用物质进行提取;生物方法则是通过微生物等生物技术进行废旧电池的处理。

这些技术在实际应用中各有优缺点,需要根据具体情况进行选择。

动力电池回收利用的未来趋势随着科技的不断发展,动力电池回收利用的技术也在不断创新。

未来,我们可以预见的是,回收利用技术将更加高效化、智能化和环保化。

新型材料的应用、工艺的改进以及设备的更新换代将极大地提升动力电池回收利用的效率和效果,为可持续发展做出更大的贡献。

新能源汽车动力电池的回收利用技术是当今社会亟待解决的重要问题。

通过不断创新和技术进步,我们有信心在未来实现动力电池回收利用的全面化、高效化和可持续化发展。

动力电池的回收利用技术是新能源汽车产业链中至关重要的一环,只有不断完善和推进这项技术,才能实现新能源汽车产业的可持续发展和资源循环利用。

让我们共同关注和支持动力电池回收利用技术的发展,为建设资源节约型、环境友好型社会贡献自己的力量。

动力锂电池回收利用技术分析

动力锂电池回收利用技术分析

动⼒锂电池回收利⽤技术分析1 技术路线总述对于退役的动⼒电池,⽬前主要有两种可⾏的处理⽅法:其⼀是梯级利⽤,即将退役的动⼒锂电池⽤在储能等领域作为电能的载体使⽤,从⽽充分发挥剩余价值;其⼆是拆解回收,即将退役电池进⾏放电和拆解,提炼原材料,从⽽实现循环利⽤。

⽬前仅有磷酸铁锂电池可以通过梯级利⽤发挥剩余价值,三元材料的电池仍以拆解回收为主。

废旧锂电池的回收流程1.1 物理分选法研究进展⾦泳勋等采⽤⽴式剪碎机、等级风⼒摇床和振动筛分级、破碎和分选的⽅法处理废旧锂离⼦电池,最终得到了附加值较⾼的轻烯烃产品、⾦属产品及电极材料。

正极材料的混合粉末经马弗炉⾼温处理,然后⽤浮选法进⾏分离。

浮选法的优点主要是不会增加新的污染,能量消耗少,⽽且外壳也可以循环利⽤,但也存在⼀些缺点,例如新合成电池的充放电性能明显降低。

Daniel提出以物理分选法为基础的喷动床淘洗技术,其过程主要分为两步:⾸先根据每⼀种⾦属的质量以及它的化学组成对废旧锂离⼦电池进⾏分类;其次,使⽤机械⽅法(研磨、过筛、淘洗)来分离不同的⾦属物质,⾦属回收率可以达到80%,回收也存在⾦属混杂情况,即该⽅法对不同⾦属的分辨率稍差。

⽬前在废旧锂离⼦电池回收分离不同⾦属物质⽅⾯,喷动床淘洗技术是⼀种相对简单、成本低廉的选择。

1.2 ⽕法冶⾦法研究进展欧秀琴等采⽤⽕法冶⾦回收了废旧锂离⼦电池中的有价⾦属,具体⼯艺流程为:剥去废旧锂离⼦电池外壳,回收壳体材料中的有价⾦属,将电池内芯与焦炭、⽯灰⽯混合,经还原焙烧,得到⾦属铜、钴、镍等组合成含碳合⾦,然后继续进⾏深加⼯处理,整个过程在⾼温下完成。

⽇本的索尼/住友公司对废旧锂离⼦电池的⽕法冶⾦处理进⾏了系统研究,结果表明,在低于1000℃下对未处理、未拆解的废旧锂电池直接进⾏焚烧,电池可以实现⾃我解离,焚烧后的残余物中有铁、铜、铝等⾦属,再通过筛分、磁选等⽅法使有价⾦属分离开来,回收再利⽤,⾦属元素回收率较⾼,但是⾦属单质回收率有待提⾼。

锂电池回收处理技术

锂电池回收处理技术

锂电池回收处理技术锂电池回收处理技术是指将老旧的锂电池回收处理为有效的原材料,以供日常使用或再次再利用。

随着锂电池应用的不断扩大,电子产品的更新换代,锂电池回收处理技术的重要性也在不断提升。

首先,锂电池回收处理关键之一是拆解回收。

拆解回收是指将老旧锂电池拆开,在确保安全的情况下,将内部电路元件分离,提取金属、塑料、陶瓷和其他材料。

在此过程中,需确保处理过程中锂电池的回收率和回收效率尽可能高,保证回收的原材料的质量合格,提高回收材料的再利用率。

其次,锂电池回收处理技术还要涉及熔炼分离、催化技术以及电解分离技术。

熔炼分离技术是将拆解过程中提取的材料,利用温度和化学反应实现材料分离,同时可聚结出金属和无机物质,以提取其中的金属。

催化分离技术则是利用化学反应在催化剂的作用下实现材料分离,从而可提取电解介质等介质。

而电解分离技术则是利用特定的电流前提下,锂电池中的电解介质可以经电解实现分离,电解介质可以被用于二次利用。

最后,锂电池回收处理技术还应涉及原材料检测、复杂元件激活和原材料分类等方面。

原材料检测是指在回收处理锂电池过程中,针对拆解得到的有效原材料进行质量检测,以保证原材料质量达到要求。

复杂元件激活则是将锂电池中的电子元件分离后,对元件进行激活,以保证其能够再次利用。

原材料分类则是根据原材料的性质和成分,将产品的各类物料划分为不同的类别,以保证用于批发和零售的原材料符合市场需求。

综上所述,锂电池回收处理技术涉及拆解回收技术、熔炼分离技术、催化分离技术、电解分离技术、原材料检测、复杂元件激活和原材料分类等多方面,其中,拆解回收技术是必不可少的,是整个锂电池回收处理技术的基础,而其它各种技术只是回收处理过程中的一部分。

以上技术的有效应用,可以帮助我们最大限度的回收老旧的锂电池,使回收的材料可以再次利用,减少对资源的消耗以及对环境的污染。

废锂电池回收的相关工艺

废锂电池回收的相关工艺

废锂电池回收的相关工艺废锂电池的回收和处理是当前环保行业中的一个重要议题。

由于全球电池需求不断增长,废锂电池的数量也随之上升。

在废旧电池中,锂电池是比较普遍的一种,而且无法像废旧容易分类,油漆等一些日用品可以直接丢弃。

废锂电池的处理方式涉及到技术和成本等诸多方面,下面我们分别介绍一下废锂电池回收的相关工艺。

一、锂电池分类废锂电池的处理方式与不同类型的锂电池有关。

锂电池大致可分为三类:锂离子电池、锂聚合物电池和锂铁电池。

这三种电池的主要区别在于其正极和负极的化学物质的构成和电池体系的设计。

由于每种电池的结构和成分不同,因此它们的回收处理过程也是不同的。

二、回收流程废锂电池回收的基本流程包括切断、还原、混合再生和抽取等步骤。

1. 切断:废锂电池中含有一些有害物质,在回收过程中需要进行切断处理,以防它们的渗透和散布。

2. 还原:将切断的废锂电池进行还原,回收其中的有用物质。

3. 混合再生:将有用物质进行混合再生,以再利用这些物质。

4. 抽取:通过化学或物理手段将有害物质等杂质从回收物中抽取出来。

三、回收利用废锂电池中含有的主要有害物质(如铅、汞、镉等)需要得到有效的分离和处理,以消除环境污染。

为增加回收利用的经济效益,在回收机构中还可以对铜、铝、锰、钴等有用特殊元素进一步进行分离和回收。

四、处理技术废锂电池的处理技术通常分为两大类:物理处理和化学处理。

物理处理一般包括机械拆卸和分选、磁选、重力选别等。

化学处理则包括溶解、还原、电化学等。

由于各种处理技术的获得效率和成本存在差异,因此在具体选择时需要根据不同的情况选择合适的技术。

五、资源再利用废锂电池资源再利用的方法可以分为重要物质及其回收利用、废旧电池的再利用、重金属及硫酸盐的分离和处理、锂的回收四个方面。

其中,有用物质(如有机物、钛、金、银、铜、碳)都可以被回收利用,而回收的有机物、钛、银等物质又可以在其他制造过程中使用,增加了原材料的利用率。

在废锂电池的回收过程中,需要强调环保和安全。

废旧锂电池回收利用技术ppt课件

废旧锂电池回收利用技术ppt课件

促进废旧锂电池回收与利用的科研投入
环保 废旧锂电池中含有大量的重金属元素,如铅、汞等,如果随意丢弃会对环境造成严重污染。 资源利用 废旧锂电池中含有大量有价值的金属元素,如锂、镍等,通过回收和再利用可以有效提高资源的利用率。 经济效益 废旧锂电池的回收和再利用不仅可以减少环境污染,还可以带来经济效益。根据国际电池产业协会的数据,2019年全球废旧锂电池市场规模达到了约50亿美元。 科研投入 废旧锂电池回收与利用的研究可以提高废旧锂电池的处理效率,降低处理成本,从而推动相关科研的发展。根据中国科学技术大学的研究,废旧锂电池回收与利用的研究已经取得了一些重要的成果。
各国废旧锂电池的回收政策
环保 废旧锂电池中含有大量的重金属,如铅、汞等,如果随意丢弃会对 环境造成严重污染。 资源利用 废旧锂电池中含有大量有价值的金属元素,如锂、镍等,通过回收 可以有效利用这些资源。 经济效益 废旧锂电池的回收和再利用可以带来显著的经济收益,包括原材料 成本的降低和产品销售的增加。 政策支持 许多国家都出台了相关政策来鼓励废旧锂电池的回收和再利用,例 如提供税收优惠、设立专门的回收设施等。
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废旧锂电池回收与利用的重 要性
汇报人:XXX 20XX.XX.XX
01 废旧锂电池的环境影响 03 废旧锂电池的回收现状 05 废旧锂电池Байду номын сангаас利用方式
目录
Content
02 废旧锂电池的资源价值 04 废旧锂电池的回收技术 06 废旧锂电池回收与利用的政策建议
01
废旧锂电池的环境影响
废旧锂电池对土壤的污染
环保 废旧锂电池回收与利用可以减少对环境的污染,降低土壤中有害物质的含量。根据 国际电池联盟的数据,每年有超过10万吨的废旧锂电池产生,如果这些电池被随 意丢弃或不当处理,将对土壤和地下水造成严重污染。 经济价值 废旧锂电池回收与利用具有很高的经济价值。首先,废旧锂电池中含有大量的金属 元素,如锂、镍等,这些元素可以提取出来用于制造新的电池。其次,废旧锂电池 中的电子元件也可以回收再利用,如电容器、电阻器等。此外,废旧锂电池还可以 作为再生资源进行回收利用,减少对新资源的开采。

动力电池的二次利用与回收利用技术分析

动力电池的二次利用与回收利用技术分析

动力电池的二次利用与回收利用技术分析近年来,随着电动汽车的快速发展,动力电池成为了重要的能源储存装置。

然而,随着电动汽车的普及,电池的数量也日益增长,对环境和资源造成了一定的压力。

因此,如何对动力电池进行二次利用和回收利用成为了亟待解决的问题。

本文将对动力电池的二次利用和回收利用技术进行详细分析。

一、动力电池二次利用技术1.储能系统动力电池具有储能的特性,可以用于储存风能、太阳能等可再生能源。

通过将动力电池连接成电池组,形成储能系统,可以将电能储存起来,以备不时之需。

例如,在夜间或低电耗期间,储能系统可以释放电能供给家庭或工业使用,从而减轻对电力网的负担。

2.动力电池再利用于电动车辆虽然动力电池在电动车辆中使用寿命有限,但依然可以在达到一定的退役标准后,继续在其他车辆上使用。

通过对电池进行检测、测试和筛选,可以筛选出适合再利用的电池,并重新组装到其他电动车辆中。

这不仅提高了动力电池的利用率,还节约了资源和成本。

3.动力电池再制造动力电池再制造是将退役后的动力电池进行拆解和再制造,以恢复其性能和功能。

通过更换部分损坏的电芯或电池单体,修复或更新管理系统,可以使退役电池重新恢复到适用的工作状态。

这种再制造方式不仅节约了成本,还能延长电池的使用寿命,降低废弃电池对环境的影响。

二、动力电池回收利用技术1.材料回收动力电池中的材料如钴、锂、镍等具有较高的价值,可以通过回收再利用,减少对原材料的需求。

回收后的材料可以用于生产新的电池材料,从而循环利用资源。

同时,材料回收还可以减少对环境的污染,降低废弃电池对土壤和地下水的影响。

2.废旧电池处理废旧电池的处理需要采取科学的方法和技术。

首先,进行有效的安全存储和运输,以防止电池发生火灾和爆炸等意外事故。

其次,进行专业的拆解和分离处理,将电池分解成不同的组件,方便进一步的处理和回收。

最后,采用环保的物理、化学方法进行废旧电池的处理,将其有害物质降至最低,达到环境友好的标准。

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役动力锂电池回收技术概览据统计,2000年全世界锂离子电池的消费量是5亿只,2015年达到了70亿只。

由于锂离子电池的使用寿命是有限,大量的废旧锂离子电池也随之产生。

以中国为例,2020年我国废弃的锂电池将超过250亿只,总重超过50万吨。

三元材料电池为例,其正极含有大量贵金属,其中钴占5~20%,镍占5~12%,锰占7~10%,锂占2~5%和7%塑料,所含金属大多是稀有金属,应该被合理的回收再利用。

例如,钴作为一种战略资源,被广泛运用于各个领域,除了锂电池还有高温合金等。

可以推算,贵金属的回收量是巨大的。

一份动力电池出货量数据如下图所示,按照商用车服役3三年,乘用车服役5年的时间推算,2018年将经历一个动力锂电池的退役小高潮。

这些退役下来的电芯,典型的后续路径有两类,梯次利用或者直接材料回收。

动力电池出货量统计1梯次利用与原料回收退役动力锂电池,走梯次利用道路的,是梯次利用之后再进行材料回收;直接材料回收的是批量过小的,无历史可查的,安全监测不合格的等等。

追求经济效益是企业和社会行为的动力。

按道理,梯次利用,到电池的可利用价值降低到维护成本以下,再做原料回收,才是电池价值最大化。

但实际的情况是,早期动力电池可追溯性差,质量、型号参差不齐。

早期电池的梯次利用风险大,剔除风险的成本高,因而可以说,在动力电池回收的前期,电池的去处大概率以原料回收为主。

废旧电池回收产业链2正极材料有价金属提取方法当前说的动力锂电池回收,其实并没有做到整个电池上各类材料的全面回收再利用。

正极材料的种类主要包括:钴酸锂,锰酸锂,三元锂,磷酸铁锂等。

电池正极材料成本占据单体电池成本1/3以上,而由于负极目前采用石墨等碳材料较多,钛酸锂Li4Ti5O12和硅碳负极Si/C应用较少,所以目前电池的回收技术主要针对的是电池正极材料回收。

废旧锂电池的回收方法主要有物理法、化学法和生物法三大类。

与其他方法相比,湿法冶金因其能耗低、回收效率高及产品纯度高等优点被认为是一种较理想的回收方法。

2.1物理法物理法利用物理化学反应过程对锂离子电池进行处理。

常见的物化处理方法主要是破碎浮选法和机械研磨法。

1)破碎浮选法破碎浮选法是利用物质表面物理化学性质的差异进行分选的一种方法,即首先对完整的废锂离子电池进行破碎、分选后,将获得的电极材料粉末进行热处理去除有机粘结剂,最后根据电极材料粉末中钴酸锂和石墨表面的亲水性差异进行浮选分离,从而回收钴锂化合物粉体。

破碎浮选法工艺简单,可使钴酸锂与碳素材料得到有效分离,且锂、钴的回收率较高。

但是由于各种物质全部被破碎混合,对后续铜箔、铝箔及金属壳碎片的分离回收造成了困难;且因为破碎易使电解质LiPF6与H2O反应产生HF等挥发性气体造成环境污染,需要注意破碎方法。

2)机械研磨法机械研磨法是利用机械研磨产生的热能促使电极材料与磨料发生反应,从而使电极材料中原本黏结在集流体上的锂化合物转化为盐类的一种方法。

不同类型的研磨助剂材料的回收率有所区别,较高的回收率可以做到:Co回收率98%,Li回收率99%。

机械研磨法也是一种有效的回收废旧锂离子电池中钴和锂的方法,其工艺较简单,但对仪器要求较高,且易造成钴的损失及铝箔回收困难。

2.2化学法化学法是利用化学反应过程对锂离子电池进行处理的方法,一般分为火法冶金和湿法冶金2种方法。

1)火法冶金火法冶金,又称焚烧法或干法冶金,是通过高温焚烧去除电极材料中的有机粘结剂,同时使其中的金属及其化合物发生氧化还原反应,以冷凝的形式回收低沸点的金属及其化合物,对炉渣中的金属采用筛分、热解、磁选或化学方法等进行回收。

火法冶金对原料的组分要求不高,适合大规模处理较复杂的电池,但燃烧必定会产生部分废气污染环境,且高温处理对设备的要求也较高,同时还需要增加净化回收设备等,处理成本较高。

2)湿法冶金湿法冶金是用合适的化学试剂选择性溶解废旧锂离子电池中的正极材料,并分离浸出液中的金属元素的一种方法。

湿法冶金工艺比较适合回收化学组成相对单一的废旧锂电池,可以单独使用,也可以联合高温冶金一起使用,对设备要求不高,处理成本较低,是一种很成熟的处理方法,适合中小规模废旧锂离子电池的回收。

2.3生物法生物冶金法目前也在研究进行中,其利用微生物菌类的代谢过程来实现对钴、锂等金属元素的选择性浸出。

生物法能源消耗低,成本低,且微生物可以重复利用,污染很小;但培养微生物菌类要求条件苛刻,培养时间长,浸出效率低,工艺有待进一步改进。

2.4磷酸铁锂回收偏冷门在多种动力锂电池中,只有磷酸铁锂电池正极材料不含贵金属,而是主要由铝、锂、铁、磷和碳元素组成。

正因如此,企业对磷酸铁锂的回收分解并不热心。

对磷酸铁锂电池回收,有针对性的研究也比较少。

磷酸铁锂的一般处理方式,电池整体经机械粉碎后,利用极性有机溶剂NMP或强碱溶解分离其中的铝,剩余的材料即为LiFePO4和碳粉的混合物。

向该混合物中引入Li、Fe、P以调整此三种元素在材料中的摩尔比,再经球磨、惰性气氛下高温煅烧后可重新合成LiFePO4材料,但与首次合成的磷酸铁锂电池正极材料相比,该材料的电容量、充放电性能均有所下降。

将失效磷酸铁锂电池正极材料氧化分解,回收锂、铁、磷、碳并重新利用才是治标治本的回收路径。

研究虽少,总归还是有人在做。

比如祝宏帅等开发了一种方法,用磷酸体系浸取失效磷酸铁锂电池正极材料,以高效率、低成本、零废料排放的方法实现更好的锂、铁分离效果,综合回收锂、铁、磷、碳。

3湿法冶金是当前主要应用技术通过对国内外锂离子电池回收工艺的研究可以看出,使用物理化学法回收锂离子电池的回收率较低;化学法研究普遍,应用范围广,相对比较可行;生物法虽环保,但所需时间太长,有待进一步研究。

针对化学法的众多研究表明:通过单一火法冶金不及通过湿法冶金获得的再生材料的电化学性能好,但通过单一湿法冶金回收需要大量的试剂,不适合大规模工业化处理。

比较而言,湿法冶金是当前提取方法中综合性能比较好的一类方法,酸浸出是其中最重要的环节。

其主要目的是将预处理后的活性物质中的目标金属转移到浸出液中,便于后续的分离回收过程。

传统的无机强酸(HCl、HNO3和H2SO4)已经被广泛运用于浸出过程。

然而,在浸出过程中会伴随产生有毒气体如Cl2、SO3以及Nx等对环境造成危害。

因此,近年来研究者们开始关注有机酸(柠檬酸、草酸、抗坏血酸等)在浸出过程中的作用。

而与传统的无机酸相比,有机酸浸出在满足高效率的同时能够减少对环境的二次污染.典型的湿法提取主要步骤:预处理→酸液浸出→浸出液除杂→分离萃取→元素沉淀。

3.1预处理基本步骤将废旧锂电池放入食盐水中放电,除去电池的外包装,去除金属钢壳得到里面的电芯。

电芯由负极、正极、隔膜和电解液组成。

负极附着在铜箔表面,正极附着在铝箔表面,隔膜为有机聚合物;电解液附着在正、负极的表面,为LiPF6的有机碳酸酯溶液。

3.2一个典型的浸出萃取操作从一个完整电芯,经过预处理后,成为粉末状待处理原料。

不同工艺,后续处理手段差别较大。

典型的湿法提取步骤如下,来自文献[6],感受一下:1)在硫酸溶液中加入LiCoO2电极粉末,保持特定固液比,机械搅拌;2)超声波浸出60min后,滤去残渣,测定浸出液中各金属的浓度;3)然后加入碳酸氢铵溶液调节浸出液的PH值为,静置过滤后,加入少量的Na2S溶液除铜;4)采用P507-磺化煤油体系萃取钴,用H2SO4反萃,从而得到高纯度的硫酸钴溶液;5)之后将NaOH溶液和富钴溶液加热至沸腾,往富钴溶液中加入碱溶液,直至钴溶液中产生大量的蓝色沉淀为止;6)将烧杯口封起来,静置5min后,蓝色沉淀完全转变为粉红色沉淀氢氧化钠沉钴;7)多次洗涤,加入乙醇作为分散剂陈化后,过滤,将滤饼于105℃烘干后得到的物质放入马弗炉中煅烧,得到黑色粉末状四氧化三钴。

4技术趋势目前主要是针对电池中的贵金属进行回收,对其他如电解质、隔膜等相对廉价的物质置之不理,未能系统化地回收整个电池。

也有主流方法以外的技术被报道,其中涉及到其他元素的回收。

2016年底,清华大学科技成果重点推广中心在《乙醛醋酸化工》杂志上发布的一条消息称,其团队开发了一种“动力锂电池快速剥离及锂钴短程资源回收技术”,可以高效提取锂电池中的贵金属,铜、铝金属回收率超过98%,钴、锂金属回收率超过95%。

另外,也有比较综合的方法被提出,高桂兰在其文章《废旧车用动力锂离子电池的回收利用现状》中提出,综合利用各种方法长处的思路。

联合处理法即“火法预处理+湿法酸浸+金属沉淀”的回收路线,该路线通过酸浸的方法浸出有价金属,传统使用的酸主要是无机强酸(HCl、H2SO4和HNO3等),但该类无机酸对设备腐蚀性大,对人体的危害也较大,因此建议使用性质较为温和的有机酸(包括苹果酸、草酸和抗坏血酸等)来代替,这样不仅环保,部分有机酸还具有还原性,可以代替传统的“无机酸+还原剂”体系。

5总结当前的动力锂电池回收比例还比较低。

在一份报告上看到,我国动力锂电池的回收比例在10%左右。

对比铅酸电池行业,中国的回收比例在30%左右,而美国的这个数字已经超过90%,可以说是“循环经济”。

翻过来看,就是市场空间巨大。

然而,废旧电池回收的直接驱动力,还是在回收处理的性价比上。

如果回收的材料对于整个行业降低电池成本起到有益作用,回收材料可以顺畅流通,废旧电池的回收才能真正从“要我做”转变到“我要做”上来。

由于掌握的数据信息远远不够,没有能力推算这个转折点具体出现在什么价位上,只能说道理是这么个道理。

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