简述废旧锂电池的回收过程
来源:宝鄂实业
2019-07-31 09:26
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1、分类:可以将回收的废旧电池砸烂,剥去锌壳和电池底铁,取出铜帽和石墨棒,对于余下的黑色物则是作为电池芯的二氧化锰和氯化铵的混合物,将上面物质分别集中收集后加工进行处理后,我们就可以得到一些有用的物质。当中的墨棒经过水洗、烘干可再用作电极。
2、制锌粒:将剥去的锌壳洗净后置于铸铁锅当中,加热过后并保温2个小时,除去了上面的一层浮渣,倒出进行冷却,然后滴在铁板之上,等等到凝固之后很可以得到锌粒。
3、回收铜片:我们可以将铜帽展平后再用热水洗净的,再加入一定量的10%的硫酸煮沸30分钟,以除去表面的氧化层,捞出洗净,烘干使可以得到铜片。
4、回收氯化铵:我们把黑色物质放到缸当中,再加入60oC的温水进行搅拌一个小时,这样就会使得氯化铵全部的溶解于水中,静止、过滤、水洗滤渣2次,收集母液。
5、回收二氧化锰:我们将过滤后的滤渣水洗3次,过滤,滤饼置入锅中蒸干除去少许的碳和其它的有机物,再放入到水中充分的进行搅拌30分钟,过滤,再将过滤的饼于100-110oC烘干,这样我们便可以得到二氧化锰。
回收率
大约有1%的出厂新品因种种原因需要回收。
锂离子电池不耐受过充
过充电时,过量嵌入的锂离子会永久固定于晶格中,无法再释放,可导致电池寿命短。
锂离子电池不耐受过放
过放电时,电极脱嵌过多锂离子,可导致晶格坍塌,从而缩短寿命。
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火法
对废旧电池的粘结物质进行高温焚烧,粘结物质在较高的温度条件下会发生分解以达到去除的目的,使废旧电池间各组分得到分离,而在高温焚烧过程中电池内容所包含的金属及其化合物也会发生化学反应产生各种化合物,对这些高温烟(粉)尘冷凝处理并收集。
索尼公司的研究中就是先高温焚烧废旧电池,使铁和铜等分离出来,再对剩余部分加热用酸浸泡,过滤后用有机溶剂萃取出钴等。
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机械分选法
拆除废旧锂电池,根据废旧锂电池各组分的密度、比热、磁性等差异的差异对其进行分选。将机械分离与湿法相结合对废旧锂电池进行处理,首先拆除废旧锂电池使塑料外壳、金属等分离出,根据金属的磁性将铁筛分出,对剩下部分进行酸处理,过滤后对浸出液湿法回收。
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有机溶剂法
基于相似相溶的原理,电池粘结剂聚偏氟乙烯溶于有机溶剂中,达到钴酸锂和铝箱分离的目的,易于直接回收铝箱,并且在后期回收钴时排除了干扰,该方法建议方便,回收率较高。
化学法
通常用强酸、强碱等强氧化性试剂将废旧锂电池中钴、锂、铝等金属离子浸出,并利用沉淀、萃取、盐析等操作对钴、锂等金属元素进行分离、提纯。
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沉淀法
根据废旧锂电池中不同金属化合物的金属价态不同,经沉淀从废旧锂电池中得到高价态的钴化合物。废旧电池经酸处理后的浸出液中含有离子形态的钴、锂,净化除杂浸出液,可得到钴、锂沉淀物,该方法金属回收率高。
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盐析法
对原溶液添加不发生化学反应的盐类,直至原溶液过饱和且能够析出某些溶质,有价金属能够得到回收利用。
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机械化学法
将电极材料与某些物质进行研磨,该过程中会产生大量的热能,而高温反过来又使两者发生系列化学反应,最终导致电池正极上的钴酸锂转化成其他形式的化合物,常见的研磨料为PVC(聚氯乙烯)