锂离子电池材料回收的现状与技术
来源:宝鄂实业
2019-12-14 22:41
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锂离子电池材料回收的现状与技术。目前,中国已成为世界上锂离子电池的主要生产国和消费国,电池年消费量已达80亿。废弃的锂电池如果不进行系统回收,将会严重浪费资源,污染环境,危害人类健康。由此可见,废旧锂电池的回收利用具有广阔的市场。
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锂离子电池材料的回收现状
近年来,随着消费电子产品的加速升级和锂离子电池在电动汽车领域的不断推广,产生了大量的废旧锂离子电池。
一方面,市场对锂离子电池的巨大需求将导致未来大量废旧电池的产生。如何处理这些废旧锂离子电池,减少其对环境的影响,是一个亟待解决的问题。另一方面,为了满足巨大的市场需求,锂电池制造商需要生产大量的锂离子电池来供应市场。
在预处理阶段,如何安全高效地实现废旧锂离子电池的自动拆解是实现废旧锂离子电池产业化回收的主要障碍。如何对废旧锂离子电池的成分进行系统的回收利用,以及如何减少或避免这些二次污染都需要进一步深入的研究。
锂离子电池材料回收技术
废旧锂离子电池的回收工艺主要包括预处理、二次处理和深度处理。由于废电池中还存在一定的剩余电荷,预处理过程包括深放电、破碎和物理分离。二次处理的目的是实现正、负活性物质与基体的完全分离。深度处理主要包括浸出和分离提纯两个过程,以提取有价值的金属材料。
根据提取技术的分类,锂电池的回收方法可分为三大类:干回收、湿回收和生物回收。
1. 干燥回收
干式回收是指不通过溶液等介质直接回收材料或贵重金属。其中主要采用物理分离法和高温热解法。
2. 湿复苏
湿法回收是将废电池破碎后溶解,然后使用合适的化学试剂选择性分离浸出溶液中的金属元素,生产出高品位的金属钴或碳酸锂等,直接回收。湿法回收处理更适合回收化学成分相对单一的废旧锂电池,其设备投资成本较低,适用于中小型废旧锂电池的回收。因此,该方法目前被广泛应用。
3.生物循环
Mishra等人利用无机酸和氧化亚铁硫杆菌对废旧锂离子电池中的金属进行浸出,利用S和亚铁离子(Fe2+)在浸出介质中产生H2SO4、Fe3+等代谢物。
锂电池回收技术
1. 高温冶金
废锂离子电池经高温焙烧后,用简单的机械将其破碎。通过筛分得到含有金属和金属氧化物的细粉。
2. 湿法冶金术
电池损坏后,浸出液中的金属元素用适当的化学试剂选择性溶解分离。
3.物理拆卸
电池经过破碎、筛分、磁选、精细破碎、分选等工序,得到高含量的材料,在下一步回收利用。
结论:锂离子电池回收不当也会造成污染。虽然锂离子电池不含汞、镉、铅等有毒重金属,但电池的正极、负极材料和电解液对环境和人体仍有很大的影响。废弃的锂离子电池需要回收利用,以减少对自然环境和人体健康的危害。