鉅大鋰電 | 點擊量:0次 | 2020年10月21日
詳解鋰離子電池的回收利用
隨著鋰離子電池應用的越來越廣泛,收回鋰離子電池中的有價金屬、削減對環境構成的污染、緩解資源匱乏等問題,具有重要的社會含義和經濟含義。
1廢舊鋰離子電池有價金屬收回技能
1.1干法技能
干法是將鋰離子電池復原焙燒別離出鈷、鋁,浸出別離鈷和乙炔黑。
日本索尼公司和住友金屬礦山公司協作研討從廢舊鋰離子二次電池中收回鈷等的技能,其工藝為先將電池燃燒,再篩選去鐵和銅后,將剩余粉加熱并溶于酸中,用有機溶劑萃取可提出氧化鈷[2]。
ChurlKyoungLee等[3]先把廢舊鋰離子電池破碎,再進行熱處理,將可燃資料變為氣體,留下LiCoO2。在恒溫水浴中,參加硝酸、雙氧水溶解LiCoO2,使得Co和Li的浸出率均到達85%。
干法工藝相對簡略,可是能耗較高,電解質溶液和電極中其它成分燃燒容易引起大氣污染。
1.2濕法技能
濕法是以無機酸溶液將廢舊電池中的各有價成分浸出后,再以一定的辦法加以收回。
在80℃下用鹽酸浸出鋰離子二次電池正極料,Co、Li的浸出率均大于99%,之后用PC-288A(2-乙基己基磷酸-單-2-乙基己基醚)萃取Co,反萃取后以硫酸鈷形式收回鈷。再參加碳酸鈉溶液,生成碳酸鋰沉積,收回率挨近80%。
KudoMistuhiko等[5]用酸浸出鋰離子電池正極廢料,往浸出液中參加兩性金屬,使Co2+變成Co,然后除去兩性金屬,取得金屬Co。
王曉峰等[6]先將電極資料在稀鹽酸中溶解,再調理pH=4,選擇性沉積出鋁的氫氧化物,然后調理pH至10左右,使鈷、鎳生成氨的合作物,再通入O2把Co2+、Ni2+氧化,并將溶液經過離子交換樹脂,再用草酸鹽將Co和Ni沉積下來。
吳芳[7]選用堿溶解電池資料,預先除去約90%的鋁,然后選用H2SO4+H2O2系統浸出濾渣,浸出后的濾液中含有Fe2+、Ca2+、Mn2+等雜質,用P204溶劑萃取得到鈷和鋰的混合液,然后用P507溶劑萃取別離鈷、鋰,反萃取后得到硫酸鈷,萃余液沉積收回碳酸鋰,鋰的一次收回率為76.5%。
濕法工藝能耗也較大,且工藝流程長,對設備要求高,本錢較高,資源收回率較低。
1.3離子篩法處理鋰離子電池
2003年武漢理工大學發明晰一種用λ-MnO2離子篩從廢鋰離子電池中別離收回鋰的新辦法,當年即被授予發明專利。過程為:將電池解體去除外殼,將電池芯浸泡在鹽酸中使其充分溶解;調理系統的pH>10,過濾后得到含鋰離子的料液;用λ-MnO2離子篩處理料液,對鋰離子進行選擇性吸附別離,然后用鹽酸對吸附在離子篩中的鋰離子進行洗脫,蒸發洗脫液得到氯化鋰,向洗脫液中參加Na2CO3,加熱濃縮后得到碳酸鋰沉積[7]。
1.4生物浸出工藝
所謂微生物浸出工藝便是用微生物將系統中有用組分轉化為可溶化合物并選擇性地溶解出來,得到含金屬的溶液,完成目標組分與雜質組分別離,終究收回有用金屬的技能[8]。
與傳統電池收回技能相比,生物浸出有基建投資少、操作本錢低、對環境的污染小等優點。但這是一個比較新的課題,還有去多問題要處理,如菌種的選擇與培育,浸出條件的控制,金屬的生物浸出機理等。
1.5其它再生使用技能
LiCoO2電極能夠經過電化學復原技能將Co3+復原為Co2+,一起鋰從LiCoO2固體結構中釋放出來,這樣防止了引入其它化學物質而構成后續處理工藝的復雜化[9]。
D.-S.Kim等[10]根據溶解-沉積的效果機制進行了LiCoO2修正別離的探索研討,修正并一起別離出LiCoO2資料,且辦法過程簡略。
2廢舊鋰離子電池收回使用的對策與主張
2.1從電池生產者入手,做好分類收回
電池的生產者應對含有危險廢物的電池進行標識,標明有害物質的品種和含量,以便于分類收回,一起生產者也要不斷改進電池的生產工藝,削減電池中重金屬等有害成分的含量。
2.2加大宣揚力度,進步環保和了解
現在人們對廢舊電池污染的了解不足,還未構成自覺搜集廢電池的環境保護了解,盡管近幾年廢舊電池的收回已引起有關部門重視,指定了專門進行收回的定點單位,但收效甚微。因而應
大力宣揚,進步人們對廢電池收回使用含義的了解,相關集體組織也應展開相應的實踐活動,培育人們保護環境的社會責任感,在全社會構成一個杰出的環保氛圍。
2.3完善法律法規,樹立完善的管理系統
為完成電池產品的低汞和無汞化,在電池管理政策上我國擬定了《無汞干電池》標準,相關部委也宣布《有關限制電池汞含量的規則》,這些規則起到了從源頭上控制廢電池環境污染的效果。政府相關部門還要擬定符合我國國情的管理辦法和詳細可行的執行細則,經過立法要求生產者、銷售者收回其產品廢棄物,一起,盡快樹立健全收回系統,為廢舊電池的收回使用創造各種便利條件。
2.4加強技能研討開發
要加大對廢舊電池收回使用技能應用的研討,研制出投資小、污染少、處理效益高的新工藝。一起,從電池生產的源頭控制有害成分的含量,加速環保型可充電電池的開發,削減電池的廢棄量。
往后,廢舊鋰離子電池的資源化技能研討將會更加全面和成熟。我們應該加強廢電池的環境管理,使處理技能朝著低本錢、無二次污染的方向開展。一起走開展新式綠色環保電池之路,使生產和再生使用構成一個良性循環,真正做到利于民又無害于民、無害于天然。
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