随着我国新能源汽车产业进入规模化、高质量的快速发展新阶段,动力锂电池的退役处理问题迫在眉睫。对技术发展和研发也是重中之重。
干法回收技术
干法回收是指不借助溶液等媒介,而实现材料或有价金属的直接回收,涉及物理分选法 和高温热解法。
物理分选法是针对电池的不同物理性质(如密度、磁性),运用破碎、筛选等途径将电池材料进行粗筛分类,初步分离不同的有用金属。
高温热解法是采用高温焚烧分解去除黏结剂,实现材料分离,而且经过高温焚烧,电池中的金属及其化合物会氧化、还原、分解、蒸汽挥发,然后通过冷凝将其收集。
干法冶炼回收废旧动力电池的原理简单、设备简便、应用广泛。但是,其能量消耗大、回收效率低,且有二次污染和安全性的问题。例如,电解液中的 LiPF6遇水易发生水解,产生有毒气体;有机溶剂则因为较低的闪点,在回收过程中可能发生燃烧和爆炸等安全问题;Li 等金属在回收的过程中丢弃造成资源浪费。
湿法回收技术
湿法回收是对废旧电池进行破碎分选—溶解浸出—分离回收的处理过程,包括湿法冶金 (碱/酸浸)、化学萃取(有机溶剂)及离子交换。
采用湿法冶炼回收,首先应该对已失活的废旧电池进行粉碎与研磨,以实现均质化,然后物理分选粉碎后的产物,如涡流分离、浮选、磁选等,分离电极材料之外的成分,以达到湿法回收的要求。
湿法回收应用较广泛,回收废旧动力电池时能够较大程度的回收稀有金属和其他金属, 回收率和纯度较高,高纯度能够达到加工动力锂电池材料的品质要求,适合三元电池,也是国内外技术领先回收公司所采用的重要回收办法。
但是,往往会因工艺过程较长而造成成本的上升, 且化学试剂的持续使用造成环境污染,如在回收过程中无机酸产生有害气体,使用的萃取剂对土壤和水的影响,这些都亟待解决。
生物法回收技术
生物回收技术重要是利用微生物浸出,将体系的有用组分转化为可溶化合物并选择性地溶解出来,实现目标组分与杂质组分分离,最终回收锂、钴、镍等有价金属。目前生物回收技术尚未成熟,如高效菌种的培养、培养周期过长、浸出条件的控制等关键问题仍有待处理。但是从长远的角度而言,生物浸出法必将 取代湿法冶金法,成为废旧锂离子电池回收的主流技术方法。