鋰離子電池的回收技術(shù)和手段介紹
來源:寶鄂實業(yè)
2021-06-15 10:00
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鋰離子電池的回收技術(shù)
鋰電池環(huán)保化、無害化處置符合可持續(xù)發(fā)展的要求。大量鋰離子電池進入市場,廢舊鋰離子電池回收和再利用問題也成為行業(yè)重大挑戰(zhàn)。
廢舊鋰離子電池的資源化技術(shù),是將廢舊鋰離子電池中有價值的成分,依據(jù)其各自的物理、化學性質(zhì),將其分離。一般而言,整個回收工藝分為4個部分:(1)預處理部分;(2)電極材料修復;(3)有價金屬的浸出;(4)化學純化。
在回收過程中,按照不同的提取工藝分類,可將鋰離子電池的回收技術(shù)分為3大類:
1.干法回收技術(shù)
干法回收主要包括機械分選法和高溫熱解法(或稱高溫冶金法)。干法回收工藝流程較短,回收的針對性不強,是實現(xiàn)金屬分離回收的初步階段。主要是指不通過溶液等媒介,直接實現(xiàn)材料或有價金屬的回收方法,主要是通過物理分選法和高溫熱解法,對電池破碎進行粗篩分類,或高溫分解除去有機物以便于進一步的元素回收。
2.濕法回收技術(shù)
濕法回收技術(shù)工藝比較復雜,但各有價金屬的回收率較高,是目前主要處理廢舊鎳氫電池和鋰離子電池的技術(shù)。濕法回收技術(shù)是以各種酸堿性溶液為轉(zhuǎn)移媒介,將金屬離子從電極材料中轉(zhuǎn)移到浸出液中,再通過離子交換、沉淀、吸附等手段,將金屬離子以鹽、氧化物等形式從溶液中提取出來。
3.生物回收技術(shù)
生物回收技術(shù)具有成本低、污染小、可重復利用的特點,是未來鋰離子電池回收技術(shù)發(fā)展的理想方向。生物回收技術(shù)主要是利用微生物浸出,將體系的有用組分轉(zhuǎn)化為可溶化合物并選擇性地溶解出來,得到含有效金屬的溶液,實現(xiàn)目標組分與雜質(zhì)組分分離,最終回收鋰等有價金屬。目前,關(guān)于生物回收技術(shù)的研究剛剛起步,之后將逐步解決高效菌種的培養(yǎng)、周期長的問題以及對于浸出條件的控制問題。
鋰電池回收技術(shù)手段
1、梯次利用與原料回收
退役動力鋰電池,走梯次利用道路的,是梯次利用之后再進行材料回收;直接材料回收的是批量過小的,無歷史可查的,安全監(jiān)測不合格的等等。
2、正極材料有價金屬提取方法
當前說的動力鋰電池回收,其實并沒有做到整個電池上各類材料的全面回收再利用。正極材料的種類主要包括:鈷酸鋰,錳酸鋰,三元鋰,磷酸鐵鋰等。
3、濕法冶金
濕法冶金是用合適的化學試劑選擇性溶解廢舊鋰離子電池中的正極材料,并分離浸出液中的金屬元素的一種方法。濕法冶金工藝比較適合回收化學組成相對單一的廢舊鋰電池,可以單獨使用,也可以聯(lián)合高溫冶金一起使用,對設備要求不高,處理成本較低,是一種很成熟的處理方法,適合中小規(guī)模廢舊鋰離子電池的回收。
4、火法冶金
火法冶金,又稱焚燒法或干法冶金,是通過高溫焚燒去除電極材料中的有機粘結(jié)劑,同時使其中的金屬及其化合物發(fā)生氧化還原反應,以冷凝的形式回收低沸點的金屬及其化合物,對爐渣中的金屬采用篩分、熱解、磁選或化學方法等進行回收?;鸱ㄒ苯饘υ系慕M分要求不高,適合大規(guī)模處理較復雜的鋰電池。
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