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鋰離子電池回收市場與離子電池回收處理技術(shù)分析

鋰離子電池被普遍認為是環(huán)保無污染的綠色電池,但鋰離子電池的回收不當同樣會出現(xiàn)污染。鋰離子電池雖然不含汞、鎘、鉛等有毒重金屬,但電池的正負極材料、電解液等對環(huán)境和人體的影響仍然較大。

鋰離子電池回收市場

目前我國已是世界上電池生產(chǎn)和消費大國,每年的電池消費量達到80億只,而廢舊電池普遍采用的是與生活垃圾一起填埋、焚燒、堆肥等方法進行處理,回收工作大量且緊迫。廢棄鋰離子電池若不系統(tǒng)處理回收,會嚴重浪費資源污染環(huán)境,危害人體健康。

市場對鋰離子電池的巨大需求,一方面導(dǎo)致未來將會出現(xiàn)大量廢舊電池,這些廢舊鋰離子電池如何處理才能減輕其對環(huán)境的影響,是亟待解決的問題;另一方面,為應(yīng)對市場的巨大需求,廠家要生產(chǎn)大量的鋰離子電池來供應(yīng)市場。

廢舊鋰離子電池中含有較多的鈷(Co)、鋰(Li)、鎳(Ni)、錳(Mn)、銅(Cu)、鐵(Fe)等金屬資源,當中包含多種稀有金屬資源,鈷在我國更是屬于稀缺戰(zhàn)略金屬,重要以進口的方式滿足日益上升的需求。廢舊鋰離子電池中的部分金屬含量比天然礦石中的金屬含量高,因此在生產(chǎn)資源日益短缺情況下,回收處理廢舊電池具有一定的經(jīng)濟價值。

鋰離子電池回收處理技術(shù)

鋰離子電池的回收方法重要可分為:干法回收、濕法回收和生物回收3大類技術(shù)。

1.干法回收

干法回收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。其中,重要使用的方法有物理分選法和高溫?zé)峤夥ā?/p>

2.濕法回收

濕法回收工藝是將廢棄電池破碎后溶解,然后利用合適的化學(xué)試劑,選擇性分離浸出溶液中的金屬元素,產(chǎn)出高品位的鈷金屬或碳酸鋰等,直接進行回收。濕法回收處理比較適合回收化學(xué)組成相對單一的廢舊鋰離子電池,其設(shè)備投資成本較低,適合中小規(guī)模廢舊鋰離子電池的回收。因此,該方法目前使用也比較廣泛。

3.生物回收

Mishra等利用無機酸和嗜酸氧化亞鐵硫桿菌從廢舊鋰離子電池中浸出金屬,并利用S和亞鐵離子(Fe2+),在浸出介質(zhì)中生成H2SO4、Fe3+等代謝產(chǎn)物。這些代謝物幫助溶解廢電池中的金屬。生物浸出法的成本低,回收效率高,污染和消耗少,對環(huán)境的影響也較小,并且微生物可以重復(fù)利用。但是高效微生物菌類培養(yǎng)難,處理周期長,浸出條件的控制等是該方法要的幾大難題。

4.聯(lián)合回收方法

廢舊鋰離子電池回收工藝各有優(yōu)劣,目前已經(jīng)有聯(lián)合并優(yōu)化多種工藝的回收方法研究,以充分發(fā)揮將各種回收方法的優(yōu)勢,實現(xiàn)經(jīng)濟利益最大化。

廢鋰離子電池回收技術(shù)

*生物冶煉法:利用微生物菌類的代謝來實現(xiàn)對鈷、鋰等元素的選擇性的浸出。

*電極直接修復(fù)技術(shù):通過破壞粘結(jié)劑使分離電極材料,進行回收。

*浸出液合成電極材料:浸出液直接參與化學(xué)反應(yīng)生成鈷酸鋰電極材料。

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