廢舊電池回收處理工藝主要分為三個處理過程:預處理、二次處理與深度處理。廢舊電池回收過程中仍有部分電量,所以要對其進行預處理,主要進行深度放電過程、破碎、物理分選。二次處理的目的是為了使正負極活性材料與基底發(fā)生分離,主要用熱處理法、有機溶劑溶解法、堿液溶解法以及電解法等來實現(xiàn)。深度處理是處理過程的關(guān)鍵,主要包括浸出和分離提純兩個過程,對有價值的金屬材料進行提取?,F(xiàn)如今鋰電池回收工業(yè)中常用的技術(shù)有干法回收和濕法回收等,其中濕法工藝是目前回收廢舊鋰電池較為成熟的技術(shù),也是目前研究較多的一種工藝。
從各種含鋰電池的廢料中盡管可以提取得到單個鋰電池粗品,但其純度一般都不能滿足現(xiàn)代工業(yè)的需要。因此鋰電池的精煉在整個鋰電池的生產(chǎn)過程中是非常必要的。所謂鋰電池的精煉指的是將富含單個或幾個鋰電池共存的粗金屬、鋰電池精礦、含鋰電池的溶液等進一步處理,以獲得符合各種不同要求和純度的單一鋰電池的過程。它包括分離和提純兩個工序。金銀的精煉方法與鉑族金屬的精煉方法差異較大,前者以傳統(tǒng)的電解法為主,后者以化學法為主(包括鉑族金屬原料的預處理、鉑族金屬的相互分離和單個粗鉑族金屬的提純)。
主要類型及特點
類型 核心特點 典型應(yīng)用
三元鋰電池 能量密度高、低溫性能好 電動汽車、智能手機
磷酸鐵鋰電池 性高、循環(huán)壽命長、成本較低 儲能電站、電動客車
鈷酸鋰電池 體積小、電壓高,性較弱 筆記本電腦、小型數(shù)碼
錳酸鋰電池 成本低、倍率性能好,循環(huán)壽命較短 電動工具、動力電池輔助
回收方法:
濕法回收:利用化學試劑對電極材料中的金屬進行選擇性地溶解,再分離浸出液體中的金屬元素。該技術(shù)具有回收率高、產(chǎn)品純度較高、能耗較低的優(yōu)點,是目前應(yīng)用范圍廣的回收技術(shù)。
火法回收:通過高溫手段將廢舊電池中的雜質(zhì)去除,終提取出含有金屬及其化合物的細粉狀材料。該技術(shù)操作工藝簡單,效率比較高,適應(yīng)于處理大量或者結(jié)構(gòu)較為復雜的電池。
生物回收:利用微生物等的代謝過程將廢舊電池中的金屬元素選擇性浸出,實現(xiàn)提取高值金屬元素的目的。該技術(shù)對環(huán)境友好,但是目前仍處于研發(fā)階段,技術(shù)尚不成熟。