廢舊動(dòng)力鋰電池的回收利用是未來亟待解決的問題。作為世界上鋰電池制造量與消費(fèi)量的國家,能否利用好廢舊鋰電池資源對我們的社會經(jīng)濟(jì)和環(huán)境有巨大的意義,為了能夠秉持可持續(xù)發(fā)展和綠色發(fā)展的理念,我國在回收處理這一階段肩負(fù)著更大的責(zé)任與義務(wù),這既是一種考驗(yàn)也是一種機(jī)遇。

生物吸附是指用生物質(zhì)對金屬離子進(jìn)行被動(dòng)吸附或者配合的技術(shù) 。也就是指利用具體特性的生物質(zhì) (活的 、死的或者衍生物)的配體和金屬離子之間發(fā)生離子交換 、配合、協(xié)同和鰲合等作用。

生物吸附劑多數(shù)來源于 、、藻類和自然物的廢棄物。生物吸附過程受許多因素影響 , 如生物吸附劑類型、被吸附的金屬離子類型、pH值 、溫度、競爭離子及固液比等, 其中影響的是 pH值、反應(yīng)溫度和競爭離子的數(shù)量和類型。

1、溶液 pH值 :吸附溶液 pH值被認(rèn)為是影響吸附過程中重要的因素 。 pH值會影響吸附劑結(jié)合位點(diǎn)的暴露程度。大量實(shí)驗(yàn)研究得出 pH值對鋰電池的影響與重金屬不同, 大部分重金屬的吸附 pH值比較高 (3.0 ～ 7.0), 如鉛和銅吸附 pH均為 5.0,鎘、鋅和鎳 pH均為 5.5。而鋰電池吸附 pH一般較低 (1.0 ～ 3.0),如鉑 pH為 1.6, 鈀pH為 1.8。

2、反應(yīng)溫度 :反應(yīng)溫度通常影響溶液中鋰電池離子的穩(wěn)定性, 離子與吸附劑配合和細(xì)胞壁化學(xué)成分離子化的穩(wěn)定性。

3、 競爭離子 :生物吸附方法回收鋰電池應(yīng)用于工業(yè)上復(fù)雜的一個(gè)問題就是其它競爭離子的存在。其他競爭離子可能會與主要金屬離子競爭吸附位點(diǎn), 或者降低吸附劑的特性。

原材料采購成本占比

廢舊電池本身的采購費(fèi)用通常占總成本的 60%-90%。例如，磷酸鐵鋰電池包回收價(jià)格約 1.8 萬元 / 噸，三元電池包達(dá) 3.8 萬元 / 噸。鋰價(jià)波動(dòng)直接影響采購成本：當(dāng)碳酸鋰價(jià)格從 2022 年峰值下跌后，回收企業(yè)面臨 “成本倒掛” 風(fēng)險(xiǎn)，部分企業(yè)回收越多虧損越大。

工藝選擇決定加工成本差異

濕法回收：需使用化學(xué)試劑溶解金屬，加工成本較高。例如，磷酸鐵鋰電池濕法回收單噸加工費(fèi)約 1.13 萬元，三元電池達(dá) 1.44 萬元。

干法回收：高溫處理工藝簡單，但能耗高且污染大。磷酸鐵鋰電池干法加工費(fèi)約 0.59 萬元 / 噸，三元電池為 0.6 萬元 / 噸。

生物法：雖環(huán)保但技術(shù)不成熟，成本遠(yuǎn)超工業(yè)應(yīng)用水平。