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2)湿法冶金术湿法冶金是一种选择性地溶解废锂离子电池中的正数据,并用合适的化学试剂分离浸出溶液中的金属元素的方法。湿法冶金法更适合回收化学成分比较单一的废旧锂离子电池,既可以单独使用,也可以与高温冶金结合使用。它要的设备少,处理费用低。是一种成熟的处理方法,适用于中小型锂离子电池的回收规划。
生物冶金学也在研究中,利用微生物的代谢过程实现选择性浸出钴、锂等金属元素。生物能源消耗低,成本低,且微生物可重复利用,污染小;但微生物的培养条件严格,培养时间长,浸出率低,技术有待进一步提高。
从新能源汽车上退役的动力电池,是一颗值钱的定时炸弹。随着新能源汽车渗透率逐渐上升,一个新的问题开始出现,如何处理报废电池?
据SNE数据显示,截至2020年,中国动力电池退役量约达25GWh,而到2025年,中国动力电池退役量将达90GWh。
与铅酸电池相比,锂离子电池被视为更清洁的绿电池。但锂离子电池若没有通过科学途径回收,同样会造成污染。锂电池中的钴、镍、锂、锰等金属及各类化合物,会造成金属污染、粉尘污染、酸碱污染等。
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锂电池的梯次利用,锂电池本身产品型号种类过多,产量较为分散,这无疑对企业的回收技术提出了很大的挑战。而拆解回收对企业的技术和资金要求大。因此,锂电池的回收主要使用技术要求较低的拆解回收法,但另一方面,这种方法对资金的要求巨大。【锂电池回收背景】锂电池回收爆发在即,动力电池即将迎来首批退役潮,2018年已经成为锂电回收的元年,预计2020年市场规模达156亿元。框架明确,细则不断落实推动回收市场发展。针对动力电池回收需求,国家已通过《生产者责任延伸制度推行方案》《新能源汽车废旧动力蓄电池综合利用行业规范条件》建立起框架,相关细则亦在推进。锂电池回收兼具性和经济性,是构筑产业链闭环的关键。梯次利用通过延长其动力电池使用期限的方式实现经济;原料回收通过直接收回元素实现经济性。同时锂电池回收具有的必要性。
浮选法回收浮选法是利用物质本身的润湿性差异,或者利用捕收剂、起泡剂和调整剂的作用,选择性的将疏水材料与亲水材料分开的物理过程。锂离子电池负材料石墨是一种非性、疏水材料,废锂离子电池中的LiCoO2则是性强、亲水性好的离子晶体。浮选法正是利用两者的润湿性差异进行分离回收。
有研究者采用Fenton助剂浮选方法,在H2O2/Fe2+为40/280和液固比为25/100的适宜参数下改性电材料,再经浮选分离,LiCoO2的回收率达到98.99%。此外,研究者还研究了研磨浮选技术。通过研磨使LiCoO2和石墨的润湿性产生差异,浮选后LiCoO2和石墨的精矿品位分别为97.13%和73.56%,回收率分别为49.32%和73.56%。通过热解-超声辅助法可以去除有机黏结剂,使LiCoO2的回收率从74.62%提高到93.89%。浮选法实现了LiCoO2正和石墨负材料的同时回收,简化了回收流程,操作简单、、污染小,但是该方法回收的石墨含有较多杂质,分选得到的石墨纯度有待进一步提高。
民用小型锂电池回收是消费电子领域固废治理的重要内容,回收对象包含手机、平板、蓝牙耳机、充电宝等设备内置的小型锂电池。此类电池单体体积小、数量分散、报废频次高,是城市废旧电池的主要组成部分。小型锂电池虽单体风险较低,但批量堆积后仍存在热失控风险,且内部化学物质无法自然降解。规范化小型锂电池回收通过零散归集、统一仓储、集中处置的模式,解决民用电池分散废弃、随意丢弃的治理难题。通过标准化回收与拆解再生,可批量回收有价金属材料,减少城市固体废物污染,完善民用新能源废弃物的末端治理体系。