「南宁哪里有回收电子产品的」,报废锂离子电池有价金属回收现状研究

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「南宁哪里有回收电子产品的」,报废锂离子电池有价金属回收现状研究

「南宁哪里有回收电子产品的」,报废锂离子电池有价金属回收现状研究
报废锂离子电池有价金属回收现状研究
郑莹,刘禹,王。梦
华中科技大学武昌分校城市建没学院,湖北武汉
摘要:锂离子电池由于自身具有众多优点,目前已广泛应用于手机、笔记本电脑、数码相机等便携电器中。综述了国内外报废锂离子电池有价金属回收的技术,主要有火法冶金和湿法冶金技术,结合我国报废锂离子电池回收现状、回收技术及其效益分析一,一以期对报废锂离子电池回收提供依据。一
关键词:报废锂离子电池;有价金属;回收
中图分类号:912,9文献标识码:
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廊礻龟池真有绿色林堡、主作电飛岳《能量高、质量轻咻积小《循环寿奋苌记忆效应等优点,目前广泛应用于移动话、笔记本电脑、数币缃机等电子设备中。据统计,22币到悝禽子电連总出量约为粼刂乙只卩《产量见表《在防然《比生年增长约33呶《随着经济《科技的发舉和全球能源的。开发刊用,悝离子电池将成为电,如的主要动力《这将进一》推动御电池的发展《、离子电池的大叢角将产车禾报废的锂离子电池00前报废锂离子电準的回收工作长个、绝大多数报废禽子电池并耒得到着效处理,而每关这样境造成污染,而耳0》痛表12亻。幾由电池总产量
费。因’如何防治锂0。瀲荪琳挲0《誅0离子电池污挚,并实现报废悝离子电池有价金思,》回收循环利用,己成为研究的热点可题《
《锂离电地匪极、负极、电解液、屯池并壳等部件构成“,芷极活性材帅0为钴酸锂、镍知《锰畿地的氧化物等负极活韧为石,或近似石墨结构帥以石墨化碳材料、无定形碳材料基材料、新型合金《氮化等:电解液多
为溶解有六氟磷酢锂的碳酸酯类溶剂,聚合物的则使用凝胶。封巛状电解液《外壳一般为钢壳、铂壳、镍式银飛、铂塑膜等,以胡0报废恬酸电池为囱分析表明,其平均钻12%、18%,锂
1.2%§%,金8%卜《10%,铂4%、%,壳体合金30%卩0金属钴是国际公认的战物质,‘而我国是钻资源嫩为缺乏的国家,
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近年国内钴的年消费量定在1200吨左右,国内钴产量包括氧化钻折算为每年药合600、700吨,国内0量尚不能满足国内需求《每年约有半薮需从扎伊尔、南非和摩洛哥等非溯国家进0钴精等弥补由丙缺口。因此报废锂离子电池有价金属的回收不仅着鼻好的烬境点。而1以有较木的经济效2益。报废锂离子电池回收状
为固体废弃物资源化
我国大量报废锞邛子卑池随生活垃圾进行填埋处置而米进行特殊处理虽然在也有部分岙並龔回收处理报废锂离子电池,然而由于术知经》方尚晶踉制,自前国内「南宁哪里有回收电子产品的」锂离子电池的回收率很低,不到2烁0环境造成巨大的威胁和污染,同时对资源也是艹种极大的浪费
造成国内报废锂离子电池回收率低下的原因主要有以下几点:
1电池回收量少。国内每年通过社会回收渠道回收的报废锂离子电池数量很少,绝大部分是来源于生产企业产生的废料或不合格产品
2回收网络不健全。国内现有报废锂离子电池回收网络主要还是依靠回收公司,而多级的回收网络很难保证报废锂离子电池的有效回收。一般单个废旧锂离子电池体积较小,价值低,没有利益驱动,回收公司不会主动到消费者手中回收废旧锂离子电池。另一方面,成批量的废电池虽然有一定价值,但由于回收公司太多,多次转卖而加大了资源再生企业回收难度和回收成本,制约了这些再生企业的规模化发展。为此,公民对报废锂离子电池是否有回收价值尚不明确,且每家每户的报废量非常小,与其积攒下来,不如直接丢人生活垃圾
3环保风险大。依据国家法律,企业需要申请到危险废物经营许可证,才能从事废电池回收和处理。但由于利益趋势,社会上大量存在没有获得危险废物经营许可证的企业非法从事报废电池的回收和冶炼,不仅扰乱市场,还带来环境污染和安全隐患
3报废锂离子电池有价金属回收技术
报废锂离子电池有价金属回收技术主要分为两种:火法冶金法和湿法冶金法。火法冶金法,即直接采用高温处理的方法破除塑料外壳和金属外壳,而后使用浮选、沉淀等方法得到金属化合物。此方法工艺相对简单,但也存在热处理能耗较高,会造成二次污染。湿法冶金法,即先使用机械方法破除塑料、金属外壳,而后采取浸取、沉淀、离子交换、吸附等方法得到金属化合物,此方法对有价金属回收率较高,操作条件温和,并且对环境污染较小,成为目前国内外研究者广泛采用的方法脚
3、1火法冶金技术
火法冶金是将锂离子电池通过高温回收电子产品焙烧分离出金属钴日本索尼公司和住友金属矿山公司合作研究从报废锂离子电池中回收钴等的技术,其工艺为先将电池焚烧去除有机物,再筛选去除银和金后,将残余粉加热并溶于酸中,用有机溶剂萃取可提取氧化钻。采用焙「南宁哪里有回收电子产品的」烧除去有机物的过程中需要配备烟
气净化设施,否则容易引起大气污染
等先把废旧锂离子电池破碎,再进行热处理,将可燃材料变为气体,留下0020在恒温水浴中,加人硝酸、双氧水溶解002,使得和的浸出率均达到85%
火法工艺相对简单,但是能耗较高,电解质溶液和电极中其它可燃成分的燃烧容易引起大气污染,从而造成二次污染
3·2湿法冶金技术
湿法冶金技术是将报废锂离子电池电极材料在酸性介质或碱性介质的水溶液进行化学处理,再进行有机溶剂萃取、分离杂质、提取金属钻及其化合物的过程
321萃取法
萃取是利用特定的有机溶剂与金属离子形成配合物,然后再利用合适的试剂将金属提取出来
等用4/的盐酸80℃下浸出报废锂离子电池正极材料,、的浸出率均大于99%,再用901生088萃取,经反萃后以硫酸钴的形式回收浸出液中的钻;在浸出液中通过加人饱和碳酸钠溶液在]00℃沉积为碳酸锂进行回收,锂的回收率接近80‰此法对设备防腐要求较高,并消耗大量的有机试剂,金属钻和锂再生费用较高,且可能对环境造成二次污染
陈亮等[5]将回收来的大量废旧锂离子电池经过手工拆壳电芯粉碎后,预处理得到活性粉料,再用2/204和0。巧№2203混合溶液在85℃下反应2液固比10.1,浸出活性成分,向浸出液中缓慢加人10%403溶液,调节值至5.0,以除去浸出液中的铂和金,不过滤,用比理论量过量40%的10氧化沉淀银和锰。滤液用体积分数为25%的507萃取分离钻、镍和锂后,将负载有机相用180的204反萃,制得原料液。后用将原料液的值调至1.0,再加人042204溶液,反应完毕后,于50℃水浴陈化30、过滤,滤饼先后用蒸馏水、乙醇洗涤2、3次,然后在80℃下烘干12将干燥后的与过量5%的203研磨均匀后,在850℃焙烧12合成0020合成的产物经研磨、过100目筛后,经过、、充放电测试表明:产物为片状堆积的层状结构,颗粒分散性好,粒径小于10,以0,202.8、4.4循环,首次充、放电比容量分别为143140,0/,第1「南宁哪里有回收电子产品的」0次循环的容量保持率为96%
萃取法能耗低,分离效果好,但操作较复杂。利用萃取工艺萃取金属钻和锂时所需要的值不同,萃取过程中的值较难控制。故在使用萃取法时,值调整不当将大大降低金属元素的萃取率
322沉淀法
沉淀法是选择不同的沉淀剂沉淀出其中的钴、铂等金属温俊杰等将废旧锂离子电池经解体分选出塑料外壳、金银连接件、石墨负极和正极;正极废料采用碱浸·酸溶一净化·沉钴工艺流程从锂离子二次电池正极废料中回收铂钴。钴酸锂在酸溶过程中,需要添加硫酸和双氧水,钴酸锂在硫酸、双氧水体系中分解反应为:
2+304+20*04+204+4+,最后将草酸铵作为沉淀剂,沉淀金属钻,从而达到回收的目的。
本工艺钴的直接回收率达94,23%,铂达94.89%。草酸钻产品质量达到℃。89标准,氢氧化铂产品质量达到化学纯试剂要求。流程图如图1所示。
谭海翔等囿用1602,0/、*和。02作为浸出液,对报废离子电池正极极片20进行浸出。在60℃下搅拌120,然后过滤。滤液加热至80℃,在搅拌下缓慢加人碳酸氢铵溶液去除金属铂,调节体系的值在5、5.5,陈化30后,用倾析法过滤,将滤液加人草酸铵溶液沉淀金属钻,经
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有极大的危害《所以将报废锂离子电池中的金属回收再利用不仅产生可观的经挤效《補且环境、生态效益也非常明显》并实现循环经济在电池回收行业的发展
报废锤离子电池的一回收在国内处于起步阶段目前国内针对报废锂禽子电池一中金属的伺收主要应用湿法治金技术,通过使用有机溶剂分离出正极活性物质;一后通过萃取《沉淀、电解、生物等方法回收金属钴。对报废锂离子电池的回收工作既能减少电池丢弃对环境造成的污染,一一又可循环利用金属资源。通过项目效益分析可见《其不仅具有可观的经济效益《而且环境、生态效益突出,并为推动循环经济的广泛发展提供产一
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