锂离子电池材料回收利用技术:按提取工艺分类,锂电池的回收方法主要可分为:干法回收、湿法回收和生物回收3大类技术。
1、干法回收:干法回收是指不通过溶液等媒介,直接实现材料或有价金属的回收。其中,主要使用的方法有物理分选法和高温热解法;
2、湿法回收:湿法回收工艺是将废弃电池破碎后溶解,然后利用合适的化学试剂,选择性分离浸出溶液中的金属元素,产出高品位的钴金属或碳酸锂等,直接进行回收。湿法回收处理比较适合回收化学组成相对单一的废旧锂电池,其设备投资成本较低,适合中小规模废旧锂电池的回收。因此,该方法目前使用也比较广泛;
3、生物回收:Mishra等利用无机酸和嗜酸氧化亚铁硫从废旧锂离子电池中浸出金属,并利用S和亚铁离子(Fe2+),在浸出介质中生成H2SO4、Fe3+等代谢产物。
回收利用分为梯次利用和材料再生。退役锂电池中含有电解液以及各类金属物质,随意废弃将对环境产生沉重负担,因此锂电池的回收利用必不可少。锂电池中的锂、钴、铜、镍、铝、铁等金属具备不同程度的经济价值,效益也将促进回收行业的良性发展。
目前市场上常用的锂离子电池中正极材料主要有钴酸锂、镍酸锂、锰酸锂、镍钴锰和磷酸铁锂等。广泛应用的方法是将正极材料加入到硫酸、硝酸、盐酸中并加入还原剂,浸出活性物质中的有价金属。CN101519726A公开了将钴酸锂正极材料在500~850℃焙烧脱胶,再与及硫酸盐混合调浆,进行二次焙烧,使铜、钴等金属转化成可溶于水的硫酸盐。CN103762393A公开了将放电、粉碎、氧化后的物料和硫酸铵焙烧,随后再经酸溶、过滤。CN104466292A公开了废钴酸锂粉末与硫酸氢钠混合、焙烧,随后再随水浸出的工艺。这些方法均先将废旧锂离子电池材料进行焙烧,将废旧电极材料结构进行破坏,利于后续浸出。由于废旧锂离子电池在拆解、分解过程中,电极材料中不可避免地夹带了非电解液和塑料,这些物质在焙烧过程中会分解产生含氟、含体,给环境造成危害。因此,开发一种环境友好的废旧锂离子电池材料回收预处理方法意义。
正因为锂电池铝壳具备上述相对优势,所以,铝壳锂电池是目前液态锂电池的主流,几乎应用于锂电池涉及到的所有领域。轻重量和安全性以及由此而来的性能优点,使得锂电池铝壳成为外壳的主流,锂电池铝壳目前还在向高硬度和轻重量的技术上演进,这将会为市场提供技术更加优越的锂电池产品。
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