關(guān)于廢舊鋰電池的回收技術(shù)有哪些？
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-07-31 09:58
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目前我國(guó)大部分廢舊電池的處理方式一般為填埋、焚燒、堆肥等，只有少量廢舊電池能夠被回收且由于數(shù)量少不易形成處理及利用規(guī)模。廢舊鋰電池內(nèi)含有大量的重金屬及廢酸、廢堿等電解質(zhì)溶液，如果暴露在地表或水體中，電池內(nèi)容質(zhì)會(huì)對(duì)地表水質(zhì)、土壤質(zhì)量甚至地下水質(zhì)產(chǎn)生一定的污染，如一小節(jié)電池可致使600m3的水體重金屬污染，由于生物富集作用對(duì)人類健康產(chǎn)生危害。
鋰電池的使用時(shí)間約為2-3年，廢舊鋰電池中含有27%的鈷酸鋰。而鈷元素由于特殊的物理和化學(xué)性質(zhì)被廣泛應(yīng)用在工業(yè)、醫(yī)療等領(lǐng)域，是重要的國(guó)際型戰(zhàn)略物資；銅鋁物質(zhì)在鋰電池中的占比為10%，廢舊鋰電池的回收利用對(duì)資源和經(jīng)濟(jì)等方面的影響十分明顯。廢舊鋰電池的回收方法有物理法、化學(xué)法和生物法三大類。
物理法
由于電池內(nèi)各組分在物理性質(zhì)方面有所不同，對(duì)其進(jìn)行高溫焚燒、溶劑溶解、破碎篩分等不同方式的分離，在分離期間會(huì)有化學(xué)變化發(fā)生。
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火法
對(duì)廢舊電池的粘結(jié)物質(zhì)進(jìn)行高溫焚燒，粘結(jié)物質(zhì)在較高的溫度條件下會(huì)發(fā)生分解以達(dá)到去除的目的，使廢舊電池間各組分得到分離，而在高溫焚燒過程中電池內(nèi)容所包含的金屬及其化合物也會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生各種化合物，對(duì)這些高溫?zé)煟ǚ郏m冷凝處理并收集。
索尼公司的研究中就是先高溫焚燒廢舊電池，使鐵和銅等分離出來，再對(duì)剩余部分加熱用酸浸泡，過濾后用有機(jī)溶劑萃取出鈷等。
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機(jī)械分選法
拆除廢舊鋰電池，根據(jù)廢舊鋰電池各組分的密度、比熱、磁性等差異的差異對(duì)其進(jìn)行分選。將機(jī)械分離與濕法相結(jié)合對(duì)廢舊鋰電池進(jìn)行處理，首先拆除廢舊鋰電池使塑料外殼、金屬等分離出，根據(jù)金屬的磁性將鐵篩分出，對(duì)剩下部分進(jìn)行酸處理，過濾后對(duì)浸出液濕法回收。
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有機(jī)溶劑法
基于相似相溶的原理，電池粘結(jié)劑聚偏氟乙烯溶于有機(jī)溶劑中，達(dá)到鈷酸鋰和鋁箱分離的目的，易于直接回收鋁箱，并且在后期回收鈷時(shí)排除了干擾，該方法建議方便，回收率較高。
化學(xué)法
通常用強(qiáng)酸、強(qiáng)堿等強(qiáng)氧化性試劑將廢舊鋰電池中鈷、鋰、鋁等金屬離子浸出，并利用沉淀、萃取、鹽析等操作對(duì)鈷、鋰等金屬元素進(jìn)行分離、提純。
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沉淀法
根據(jù)廢舊鋰電池中不同金屬化合物的金屬價(jià)態(tài)不同，經(jīng)沉淀從廢舊鋰電池中得到高價(jià)態(tài)的鈷化合物。廢舊電池經(jīng)酸處理后的浸出液中含有離子形態(tài)的鈷、鋰，凈化除雜浸出液，可得到鈷、鋰沉淀物，該方法金屬回收率高。
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鹽析法
對(duì)原溶液添加不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的鹽類，直至原溶液過飽和且能夠析出某些溶質(zhì)，有價(jià)金屬能夠得到回收利用。
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機(jī)械化學(xué)法
將電極材料與某些物質(zhì)進(jìn)行研磨，該過程中會(huì)產(chǎn)生大量的熱能，而高溫反過來又使兩者發(fā)生系列化學(xué)反應(yīng)，最終導(dǎo)致電池正極上的鈷酸鋰轉(zhuǎn)化成其他形式的化合物，常見的研磨料為PVC（聚氯乙烯）
生物法
利用微生物使廢舊鋰電池中組分轉(zhuǎn)化成有溶解性的化合物，通過操作將目標(biāo)金屬溶解出來形成溶液，使有用的組分得到有效的分離。
廢舊鋰電池回收工藝多是幾種方法結(jié)合使用，但每種方法有各自的優(yōu)缺點(diǎn)。濕法工藝較完善且回收率較高，但工藝過程中消耗的強(qiáng)氧化性溶劑較多有二次污染的問題；干法工藝高溫焚燒廢舊鋰電池過程中能耗較高、并對(duì)空氣質(zhì)量產(chǎn)生影響。
