不用擔心電動汽車電池污染問題 舊電池回收處理有妙招

一般而言,舊電池的回收過程包括預處理和後續處理兩個階段:

預處理是將廢舊鋰電池放入食鹽水中放電,除去電池的外包裝,去除金屬鋼殼得到裡面的電芯。電芯由負極、正極、隔膜和電解液組成。負極附著在銅箔表面,正極附著在鋁箔表面,隔膜為有機聚合物;電解液附著在正、負極的表面,為 LiPF6 的有機碳酸酯溶液。

後續處理環節是對拆解後的各類廢料中的高價值組分進行回收,開展電池材料再造或修復,技術方法可分為三大類:干法回收技術、濕法回收技術和生物回收技術。

干法回收技術是指不通過溶液等媒介,直接實現各類電池材料或有價金屬的回收技術方法,主要包括機械分選法和高溫分熱解法。

干法熱修復技術可對干法回收得到的粗產品進行高溫熱修復,但產出的正、負極材料含有一定雜質,性能無法滿足新能源汽車動力電池的要求,多用於儲能或小動力電池等場景,適合磷酸鐵鋰電池。

火法冶金,又稱焚燒法或干法冶金,是通過高溫焚燒去除電極材料中的有機粘結劑,同時使其中的金屬及其化合物發生氧化還原反應,以冷凝的形式回收低沸點的金屬及其化合物,對爐渣中的金屬採用篩分、熱解、磁選或化學方法等進行回收。火法冶金對原料的組分要求不高,適合大規模處理較複雜的電池,但燃燒必定會產生部分廢氣污染環境,且高溫處理對設備的要求也較高,同時還需要增加凈化回收設備等,處理成本較高。

濕法回收技術是以各種酸鹼性溶液為轉移媒介,將金屬離子從電極材料中轉移到浸出液中,再通過離子交換、沉澱、吸附等手段,將金屬離子以鹽、氧化物等形式從溶液中提取出來,主要包括濕法冶金、化學萃取以及離子交換等三種方法。

濕法回收技術工藝相對比較複雜,但該技術對鋰、鈷、鎳等有價金屬的回收率較高;得到的金屬鹽、氧化物等產品,高純度能夠達到生產動力電池材料的品質要求,適合三元電池,也是國內外技術領先回收企業所採用的主要回收方法。

生物回收技術主要是利用微生物浸出,將體系的有用組分轉化為可溶化合物並選擇性地溶解出來,實現目標組分與雜質組分分離,最終回收鋰、鈷、鎳等有價金屬。目前生物回收技術尚未成熟,如高效菌種的培養、培養周期過長、浸出條件的控制等關鍵問題仍有待解決。

小電評:

舊電池的回收處理行業伴隨著動力電池的大規模應用,可以說是遇到很大的機會風口。不同的電池,也有不同的處理方式,不會對環境造成污染。

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