废旧锂电池中有价金属回收Word版
废旧动力电池有价组分综合回收方案(一)
废旧动力电池有价组分综合回收方案一、实施背景随着环保意识的提高和新能源汽车的快速发展，废旧动力电池的处理成为了一个亟待解决的问题。
废旧动力电池中含有大量的有价组分，如锂、钴、镍等，这些金属具有很高的经济价值。
然而，传统的处理方法往往只是将电池进行简单的拆解和回收，导致资源的浪费和环境的污染。
因此，开展废旧动力电池有价组分综合回收工作，不仅可以提高资源的利用率，还可以减少对环境的污染。
二、工作原理综合回收方案主要基于物理和化学方法，对废旧动力电池进行分离和提纯。
首先，通过机械破碎，将电池外壳破碎成小块。
然后，利用磁选和浮选技术，分离出金属和其他非金属成分。
对于金属部分，进一步采用化学方法进行提纯。
通过控制反应条件，使金属从溶液中析出，达到高纯度的回收。
三、实施计划步骤1.收集废旧动力电池：与电池生产商、汽车制造商和回收企业建立合作关系，收集废旧动力电池。
2.预处理：对收集到的电池进行分类、清洗和干燥。
3.物理破碎：使用专用设备对电池进行破碎。
4.磁选和浮选：利用磁选技术分离出铁和稀土元素，利用浮选技术分离出塑料和其他非金属成分。
5.化学提纯：对金属部分进行化学提纯，得到高纯度的金属。
6.再生利用：将提纯后的金属用于制造新的动力电池或其他领域。
四、适用范围该综合回收方案适用于各种类型的废旧动力电池，包括磷酸铁锂、三元锂电池等。
此外，该方案还可应用于其他含有有价值金属的废弃物处理。
五、创新要点1.综合利用物理、化学方法进行回收，提高了回收效率。
2.采用先进的设备和技术，确保了回收过程中的安全性和环保性。
3.通过与相关企业合作，实现了废旧动力电池的规模化回收和处理。
4.创新性地提出了综合回收方案的概念，将物理破碎、磁选、浮选和化学提纯等技术结合起来，实现了废旧动力电池中有价组分的全面回收。
5.在实施过程中，注重环保和安全要求，采用了环保型的设备和工艺流程，确保了回收过程不对环境造成二次污染。
6.通过与相关企业合作，实现了废旧动力电池的规模化回收和处理，提高了回收效率和经济性。
废旧锂离子电池中有价金属钴的回收研究
废旧锂离子电池中有价金属钴的回收研究
一、引言
随着社会发展的不断推进，电子产品在我们的生活中日益普及，其中，以锂离子电池为能源的产品更是喜闻乐见，如今，以锂离子电池为能源的
手机、笔记本等智能电子设备几乎成为每个人生活不可缺少的一部分。
然而，普及带来的另一个问题就是废旧锂离子电池的回收处理，其中，有价
金属钴的回收就显得更加重要。
二、有价金属钴的回收处理
1.废旧锂离子电池中有价金属钴的回收处理。
废旧锂离子电池由多种
不同的金属元素组成，其中，有价金属元素钴是其中最重要的一种，因此
废旧锂离子电池回收中，有价金属钴的回收就显得更加重要。
有价金属钴
以其良好的电解质性能而被广泛使用，经常用于电池正极材料中。
由于它
的品质好，有效的低温性能，非常适合用作蓄电池和发电池的正极材料，
因此被大量使用。
但是，随着废旧锂离子电池的增多，有价金属钴的回收
就显得尤为重要。
2.废旧锂离子电池中有价金属钴的回收研究。
有价金属钴是废旧锂离
子电池中重要的组成部分，因此其回收研究受到了人们的重视。
研究表明，有价金属钴可以通过熔解、焙烧、加氢等方法获得。
废旧锰酸锂电池中锰和酸的回收
废旧锰酸锂电池中锰和酸的回收背景随着电子产品的普及和使用量的增加,废旧锰酸锂电池的数量也在快速增长。
废旧锰酸锂电池中含有大量的锰和酸类物质，如果处理不当可能对环境造成污染，并且浪费了有价值的资源。
因此，回收废旧锰酸锂电池中的锰和酸，具有重要的环保和经济意义。
目标本文档的目标是提供关于废旧锰酸锂电池中锰和酸的回收的简单策略和方法。
策略1：锰的回收步骤1：分离锰首先，需要将废旧锰酸锂电池中的正极材料（包含锰）与负极材料进行分离。
可以使用物理方法，如破碎和筛选，将电池材料分离出来。
随后，将锰的部分提取出来。
步骤2：锰的提取提取锰的方法可以采用化学溶解和电解等技术，具体选用的方法根据具体情况而定。
提取锰后，可以通过进一步的处理和精炼得到高纯度的锰。
策略2：酸的回收步骤1：中和酸废旧锰酸锂电池中的酸可以通过使用碱性物质进行中和来处理。
根据酸的种类和浓度，选择合适的碱性物质进行中和反应。
中和反应后，酸将被转化为相应的盐类。
步骤2：盐类的回收中和后生成的盐类可以通过结晶、过滤等方法进行固体-液相分离。
随后，可以对固体盐类进行处理，使其达到可再利用的标准。
结论通过以上策略，可实现废旧锰酸锂电池中锰和酸的回收。
锰的回收可以用于生产新电池或其他产品，酸的回收可以减少废物排放和资源浪费。
然而，具体的回收方法和步骤还需要根据实际情况进行调整和优化。
注意：本文档提供的信息仅供参考，具体操作应遵循相关法律法规，并在合适的环境下进行。
废旧锂离子电池中有价金属的回收技术进展
通过回收废旧锂离子电池中的有价 金属，可以减少对环境的污染，降 低生态破坏。
资源再利用
锂、钴等金属是不可再生资源，通 过回收技术可以再次利用这些金属 ，节省资源消耗。
促进可持续发展
回收废旧锂离子电池中的有价金属 ，可以实现资源的循环利用，符合 可持续发展的理念。
经济价值
回收技术可以带来可观的经济价值 ，通过提取有价金属可以降低生产 成本，提高经济效益。
废旧锂离子电池中有价金属的回 收技术进展
2023-10-26
目录
• 废旧锂离子电池回收背景及意义 • 废旧锂离子电池中金属元素含量及分布 • 废旧锂离子电池回收技术及现状 • 废旧锂离子电池回收技术发展趋势与展望 • 结论与建议
01
废旧锂离子电池回收背景及意义
废旧锂离子电池回收背景
1 2
锂离子电池需求量增加
技术创新
持续推动技术创新，优化回收工艺，提高回收率 ，降低回收成本。
环保与安全性能提升
环保材料使用
采用环保材料和设备，减少废旧电池处理过程中的环境污染。
安全控制
加强废旧电池处理过程中的安全控制，防止事故发生。
能耗与排放控制
严格控制废旧电池处理过程中的能耗与排放，实现绿色回收。
政策与法规推动
01
政策支持
当前废旧锂离子电池中有价金属的回收技术主 要包括化学浸出、物理分离、生物浸出等方法 。
化学浸出技术主要利用酸或碱溶解电池正极材料， 再通过沉淀、萃取、离子交换等方式提取有价金选、浮选、重选等方式将 有价金属分离出来。
生物浸出技术则是利用微生物或酶分解电池正 极材料，再通过萃取、离子交换等方式提取有 价金属。
锂和钴主要分布在负极材料中。
废旧锂离子电池正极材料中有价金属的浸出回收工艺
第４８卷第６期２０１９年６月应 用 化 工ＡｐｐｌｉｅｄＣｈｅｍｉｃａｌＩｎｄｕｓｔｒｙＶｏｌ．４８Ｎｏ．６Ｊｕｎ．２０１９收稿日期：２０１８ ０９ １８ 修改稿日期：２０１８ １０ ２２基金项目：贵州省科学技术基金（黔科合区域［２０１４］７００２号）；瓮福集团资助项目（ＷＦ ００１ ２０１６ ＪＳ ０００１０）作者简介：邹海凤（１９７９－），女，贵州贵阳人，贵州师范大学实验师，硕士，主要从事金属的提取与分离方面的研究。
电话：１３９８４３０７０９４，Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｉｎｘｉａｏｌｅｉ７９＠１２６．ｃｏｍ通讯联系人：胡长刚（１９７５－），教授，Ｅ－ｍａｉｌ：ｈｃｇ１９７５＠ｇｚｎｕ．ｅｄｕ．ｃｎ废旧锂离子电池正极材料中有价金属的浸出回收工艺邹海凤，程琥，王雪，陈卓，胡长刚（贵州师范大学化学与材料科学学院贵州省功能材料化学重点实验室，贵州贵阳 ５５０００１）摘 要：采用ＳＯ２还原浸出工艺回收废旧锂离子电池正极材料中的有价金属。
结果表明，最佳工艺条件为：原料液固比为５０∶１（ｍＬ／ｇ），ＳＯ２气体流速为０．４Ｌ／ｍｉｎ，双氧水添加量为０．１ｇ／ｇ原料，反应温度为８０℃，反应时间为６０ｍｉｎ，此时Ｌｉ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｍｎ浸出率分别为９８．１０％，９８．０４％，９７．８１％，９８．０５％。
浸出液经氧化、沉淀、过滤、静置等除杂过程后，得到的镍钴锰回收产品符合锂离子电池正极材料制备的要求。
关键词：废旧锂离子电池；正极材料；二氧化硫；浸出中图分类号：ＴＱ０９；ＴＭ９１２．９；Ｘ７８ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７１－３２０６（２０１９）０６－１３６６－０４Ｌｅａｃｈｉｎｇａｎｄｒｅｃｏｖｅｒｙｐｒｏｃｅｓｓｏｆｖａｌｕａｂｌｅｍｅｔａｌｓｆｒｏｍｃａｔｈｏｄｅｍａｔｅｒｉａｌｓｉｎｓｐｅｎｔｌｉｔｈｉｕｍ ｉｏｎｂａｔｔｅｒｉｅｓＺＯＵＨａｉ ｆｅｎｇ，ＣＨＥＮＧＨｕ，ＷＡＮＧＸｕｅ，ＣＨＥＮＺｈｕｏ，ＨＵＣｈａｎｇ ｇａｎｇ（ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＦｕｎｃｔｉｏｎａｌＭａｔｅｒｉａｌｓＣｈｅｍｉｓｔｒｙｏｆＧｕｉｚｈｏｕＰｒｏｖｉｎｃｅ，ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｈｅｍｉｓｔｒｙａｎｄＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅ，ＧｕｉｚｈｏｕＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｇｕｉｙａｎｇ５５０００１，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｖａｌｕａｂｌｅｍｅｔａｌｓｗｅｒｅｒｅｃｏｖｅｒｅｄｆｒｏｍｃａｔｈｏｄｅｍａｔｅｒｉａｌｓｉｎｓｐｅｎｔｌｉｔｈｉｕｍ ｉｏｎｂａｔｔｅｒｉｅｓｂｙＳＯ２ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ ｌｅａｃｈｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｏｐｔｉｍｕｍｐｒｏｃｅｓｓｃｏｎｄｉｔｉｏｎｗｅｒｅａｓｆｏｌｌｏｗｓ：ｗｉｔｈｌｉｑｕｉｄ ｓｏｌｉｄｒａｔｉｏｏｆ５０∶１（ｍＬ／ｇ），ＳＯ２ｇａｓｆｌｏｗｒａｔｅｏｆ０．４Ｌ／ｍｉｎ，Ｈ２Ｏ２ｃｏｎｔｅｎｔｏｆ０．１ｇ／ｇ，ｒｅａｃｔｉｏｎｔｅｍ ｐｅｒａｔｕｒｅｏｆ８０℃，ｒｅａｃｔｉｏｎｔｉｍｅｏｆ６０ｍｉｎ，ｔｈｅｌｅａｃｈｉｎｇｒａｔｅｏｆＬｉ，Ｎｉ，ＣｏａｎｄＭｎｗｅｒｅ９８．１０％，９８．０４％，９７．８１％ａｎｄ９８．０５％，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｑｕａｌｉｔｙｏｆｔｈｅｒｅｃｏｖｅｒｅｄｐｒｏｄｕｃｔｓｏｂｔａｉｎｅｄｍｅｅｔｔｈｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｆｏｒｔｈｅｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｏｆｃａｔｈｏｄｅｍａｔｅｒｉａｌｓｆｏｒｌｉｔｈｉｕｍ ｉｏｎｂａｔｔｅｒｉｅｓａｆｔｅｒｂｅｉｎｇｏｘｉｄａｔｅｄ，ｐｒｅｃｉｐｉ ｔａｔｅｄ，ｆｉｌｔｒａｔｅｄ，ｒｅｓｔｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｐｅｎｔｌｉｔｈｉｕｍ ｉｏｎｂａｔｔｅｒｙ；ｃａｔｈｏｄｅｍａｔｅｒｉａｌ；ＳＯ２；ｌｅａｃｈ 能源短缺和环境污染问题的加剧，推动我国新能源汽车产业的快速发展，必将带动动力型锂离子电池的大规模使用，其结果是废旧锂离子电池的数量不断增多［１ ４］。
废旧锂离子电池中有价金属的回收概述
池 之一 ， 其 产量和使用量在不断增加 。根据 日 本矢野经济研究 所 的研 究数 据 ， ２ ０ １ ２年 ， 全世 界锂离子单体 电池市场 为 １ ． １ ７万 亿 日元 ，预计 ２ ０ １ ５年将增长到 ２ ． ８ ８万亿 日元 。但是 ，锂离子 电池 的使用 寿命一般 为 １ —３年 ， 经过几百 、 几千次 的充放 电后 ， 其 活性 材料就会 因为溶解流失 、结构变化等 问题而失去活性 ， 导致 电池容量下降 ，最终使得电池失效报废 。随着锂离子 电池 在储 能领域的广泛使用 ，废 旧锂离子 电池给贵金属 资源 的利 用 和环境 污染 等造成 的压力也 与 日俱增 。
、 、
随着锂离 子电池的广泛使用 ，每年都会产生大量 的废 旧锂 离子 电池 。这些废 旧锂离子 电池 中的有价金属 ，比如钴 、 锂等， 目前还没 有得 到系统的 回收利用 。因此 ，如果能够从大量 的废 旧锂 离子电池 中高效 回收这些有价金属 ，不仅具有较高 的经济 价值 ，还 能够减少对环境 的污染 ，符合可持续发展的要求。 ３ 国 内 外 的 主 要 回收 方 法 目前 ，国内外 回收废旧锂离子电池 中有价金属 的步骤是 ： ①彻底放 电，拆分 、粉粹废 旧电池 ；②分离各组成部分 ，即正 极 、负极 、电解液和隔膜等 ；③实现有价金属 的富集 ；④减少 或消除有 害物质对环境 的污染 。 回收方法 主要分为物理方法和化学方法两大类 。物理方法 主要有机械分离法 、机械研磨法 和热处理法等 。机 械分 离法 主
废 旧锂 离 子 电池 中有 价 金 属 的 回收概 述
刘 方 方
（ 广东科技学 院 ，广东 东莞 ５ ２ ３ ０ ８ ３ ）
摘 要 ：简要 阐述 了回收废旧锂 离子 电池中有价金属的重要 陛，归纳了国内外相关领域的回收技术 ， 展望 了回收技术的发展 。 关键 词 ：废 旧锂 离子电池；回收技术 ；有价金属 ；环境 污染
生物浸出法回收废旧锂离子电池中有价金属的方法
生物浸出法回收废旧锂离子电池中有价金属的方法随着电子技术的不断发展，电子产品的更新换代速度也越来越快，电子废弃物的日益增多已经成为了一个全球性问题。
其中，废旧锂离子电池是其中的一种重要废弃物。
废旧锂离子电池中含有大量的有价金属元素，如钴、镍、锂等，其回收利用具有重要的经济意义和环保意义。
生物浸出法是一种有效的废旧锂离子电池中有价金属回收利用的方法。
本文将就生物浸出法回收废旧锂离子电池中有价金属的方法进行探讨。
废旧锂离子电池中含有大量的有价金属元素，如钴、镍、锂等，这些元素不仅具有重要的工业价值，还具有重要的经济意义和环保意义。
（一）钴钴是锂离子电池中最昂贵的金属，其含量约占电池重量的10%~20%。
钴具有高延展性、高强度和高耐腐蚀性等特性，具有广泛的应用价值，如用于制造合金、切削工具、军工材料和电池材料等。
（二）镍（三）锂锂是锂离子电池中最重要和最基本的金属元素，其含量约占电池重量的1%~2%。
锂具有轻质、高放电密度和长循环寿命等特性，广泛应用于制造移动电源、电动汽车和电子设备等。
二、生物浸出法的原理（一）生物浸出法的定义生物浸出法是利用微生物或其代谢产物作用于矿石或矿渣，将其中的金属元素浸出于浸出液中，从而实现金属元素的回收。
生物浸出法的原理基于微生物对矿物中金属元素的化学活性。
微生物通过酶的作用，将矿物中的金属元素转化成可溶性的金属离子，并以此作为生长和代谢所需的营养物质。
在生物浸出过程中，微生物和金属离子之间的相互作用是决定浸出效率和浸出速率的重要因素。
生物浸出法已经被广泛应用于矿物处理、冶金工业和环境污染治理等领域。
随着废旧锂离子电池的日益增多，生物浸出法逐渐成为了一种重要的废旧锂离子电池中有价金属的回收方法。
生物浸出法具有浸出效率高、操作简单、环保节能等优点。
与传统的化学浸出法相比，生物浸出法不需要使用强酸和高温，能够减少废弃物的产生和化学物质对环境的影响。
生物浸出法的效果和其所用的浸出菌密切相关。
废旧锂电池中的有价金属资源回收利用技术
废旧锂电池中的有价金属资源回收利用技术随着社会的发展和科技的进步，现代人对于能源的需求越来越大，而锂电池是当今最常用的便携式电池之一。
然而，随着锂电池的生产量的不断增加，废旧锂电池的处理问题也越来越严峻。
如果这些废旧锂电池不得当地处理，将会对环境造成极大的污染。
但是，在这些废旧锂电池中，其实还蕴藏着一定数量的有价金属资源，如钴、镍、锂等，如果能够正确回收利用，将有助于缓解这些资源的短缺问题。
因此，废旧锂电池中的有价金属资源回收利用技术得到了广泛的研究和关注。
一、废旧锂电池中的有价金属资源现代生活中，锂电池的使用已经非常普遍了，如手机、笔记本电脑、平板电脑等个人电子设备；电动汽车、电动自行车等交通工具；太阳能电池板等绿色新能源设备，都需要使用锂电池。
锂电池的主要成分有锂、钴、镍、金属铜等。
其中，钴、镍等是锂电池中的重要材料，可用于生产钴酸锂电池、三元锂电池、镍氢电池等，而锂、金属铜等也可进行合理的回收。
从废旧锂电池中回收这些有价金属，不仅可以解决资源短缺问题，还可以减少对环境的污染。
二、废旧锂电池的处理方法废旧锂电池的处理方法一般有以下几种：1. 埋地填埋这是目前一般处理废旧锂电池的方法。
但是，这种方法会很快饱和，而且填埋过程中会产生有害气体和渗出液体，对环境造成的危害非常大。
2. 焚烧这种方法直接将废旧锂电池燃烧，将有价金属资源在高温条件下回收。
但是，由于锂电池中同时含有有毒有害物质，这种方法也会产生大量有毒气体和温室气体，对环境和人类健康造成严重危害。
3. 回收利用这是当前最好的废旧锂电池处理方法，可以保护环境和回收利用有价金属资源。
废旧锂电池的回收方法有物理法和化学法两种。
其中，物理法主要是通过机械粉碎、磁选和手工分类等方法回收有价金属。
化学法则一般是将废旧锂电池先在高温条件下进行焙烧，然后使用溶剂提取的方法回收有价金属。
三、废旧锂电池资源回收技术的研究进展在废旧锂电池资源回收技术的研究上，主要有两方面的问题需要解决。
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废旧锂电池中有价金属回收
一、背景
锂离子二次电池具有重量轻、容量大、使用寿命长等优点, 已成为目前广泛使用的便携式电源。
随着手机、手提电脑、数码相机等电器的普及, 锂电池的生产量和消费量直线飙升, 巨大的电池生产消费带来了数目惊人的废电池。
然而由于技术和经济等方面的原因, 目前锂电池回收率很低,大量废旧锂电池被遗弃, 给环境造成巨大威胁和污染, 同时对资源也是一种浪费, 分析表明: 锂离子电池平均含钴12%～18% , 锂1. 2%～1. 8%, 铜8%～10% , 铝4%～8% , 壳体合金30%。
因此,如何在治理“电池污染”的同时, 实现废旧电池有色金资源尤其是钴的综合循环回收, 已成为社会关注的热点难题。
二、方案的提出
研究表明使用H2SO4+ H2O2体系可以浸出80%的钴;使用机械切割、筛选除铁铝铜、研磨过筛, 后对筛过物采用H2SO4 + H2O2体系浸出, 钴的浸出率高于95%; 先用N2甲基吡咯烷酮溶解PVDF后过筛, 并使用高浓度HCl对钴酸锂进行浸出;使用两级热处理两级过筛后高温煅烧的方法预选粉料, 分别采用HNO3和HNO3+2H2O2体系对筛后粉料浸出,在极大的液固比下HNO3+2H2O2体系的浸出率可达95%; 通过碱煮除铝、盐酸溶钴的方法的处理钴锂膜使钴的浸出率高于99%。
这些研究在浸出后的除杂过程都很相似, 均为使用湿法分离技术使钴以氢氧化物或草酸盐的形式从液相中析出已达到分离的目的。
本实验所使用样品由某废旧锂电池拆解厂提供, 该厂通过手工
拆壳、电池芯粉碎、筛分
, 得到各种锂电池芯的混合粉料。
这些混合粉料来自于大规模的废旧锂电池的收购, 具有很强的代表性, 本研究的目的在于为该厂后续工业化综合回收废旧锂电池中多种有色金属提供依据。
三、工艺流程
本实验流程为碱浸除铝后使用稀酸液浸泡的方法有效地破坏有机物与铜箔的粘附, 再使用水力旋分达到金属铜、稀酸、电池活性物质的分离, 通过H2SO4 + H2O2的低液固比选择性浸出钴、锂, 所得浸液几乎不含铁, 使用水解沉淀的方法沉淀浸液中的铝、铜, 再萃取分离钴、锂, 直接使用稀草酸液反萃有机相的得草酸钴, 萃余相循环配酸以达到富集锂的目的, 当锂富集到一定程度下使用碳酸沉锂得碳酸锂。
综上所述, 实验工艺流程见图1。
表1粉料分析( %, 质量分数)
Co Li Al Cu Fe
17. 28 2. 18 5. 95 10. 75 1. 49
图1 废旧锂电池有价金属回收流程图
废物混合动力锂离子电池
碱溶还原AL
酸洗和涡流分类还原Cu
低酸浸出液固比
水解析出Cu和Al
P507萃取色层萃取
残液加入有机相
沉淀Li 用草酸萃取钴
LiCO3CoCO3
四、结果与讨论
4. 1 铝的回收由于粉料中仅有金属铝可溶于碱, 其余金属单质及化合物都不和碱反应, 故使用碱浸可以单一除铝而其他金属及化合物基本无变化。
溶铝实验在80 ℃下进行, 按液固比20的剂量使用5%NaOH溶液反应2 h, 过滤、稀碱洗、水洗,铝的溶解率超过94%。
将过滤所得偏铝酸钠液加酸液, 并加入少量Al(OH)3晶种, 使用NH4HCO3控制晶型, 调节滤液pH值至8. 5～9. 0 , 在100 ℃下陈化沉淀30 min, 过滤、洗涤得到Al(OH)3晶体。
该过程形成的Al(OH)3过滤性能良好, 所得碱性滤液添加碱后可循环使用, 无外排污水。
除铝后粉料成分见表2
表2 除铝后渣分析( %, 质量分数)。
Co Li Al Cu Fe
18. 31 2. 32 0. 34 11. 38 1. 58
图2 硫酸浓度对钴损失的影响
4. 2 旋分回收铜铜的回收是进行废旧锂电池预处理的难点, 所使用筛分的方法分离粉料与铜箔, 虽然有一定程度上的分离效果, 但筛上物铜片中由于电池中粘结剂的存在粘附了许多活性粉料, 造成钴严重的损失;使用有机溶剂溶解黏性物质, 虽然使铜与活性物质有较好的分离效果, 但是再生有机溶剂能耗巨大且有机溶剂过于昂贵, 不利于工业化实现。
本实验采用稀硫酸浸泡的方法使粘结剂与金属表面的结合松动、脱落, 再依据金属铜与细小的电池活性物质较大的比重差异, 通过旋分的方法达到分离铜箔与活性粉料的目的。
由于此过程中使用的旋分介质为硫酸, 致使粉料中活性物质有一定的溶出而造成损失, 实验考察了酸浓度对钴损失影响。
实验结果表明
(图2)随着硫酸浓度的增加钴的损失率增大, 尤其是硫酸浓度大于0.
4 mol·L - 1时, 钴的损失大幅增加。
在实验过程中, 酸度过小时铜
箔与粘结剂分离效果不佳, 旋分后铜片表面粘带粉料。
这是由于旋分
步骤的粉料是经过碱浸处理过的, 碱浸渣虽然经过水洗但仍然有碱
存在,旋分过程中如果酸度过低将不足以中和这些残留的碱, 同时难
以松动粘结在铜箔表面的粘结剂。
综上所述实验选用0. 4 mol·L - 1 H2 SO4 浸泡处理, 旋分后稀酸液酸度降低可补充酸循环使用, 当洗
液中钴含量积累一定量后再次分离提钴, 增加钴的回收率, 铜的回
收率超过92% , 经旋分后过滤所得粉料成分见表3。
表3 旋分后粉料分析( %, 质量分数)
Co Li Al Cu Fe
20. 65 2. 61 0. 15 0. 98 1. 64
图3 浸出过程示意图
旋分后粉料
低酸浸出液固比浸出渣
浸出液强酸浸出
Cu和Al的水解沉淀除铁
4. 3浸出使用酸液浸出废旧锂电池中的活性物质, 但由于使
用HCl和HNO3在混合粉料的浸出过程中产生有害的氯气和氮氧化合物, 严重地威胁了环境, 必须采用尾气治理装置而加大了成本。
本文
考虑到浸出过程的环保与安全, 选择H2 SO4 + H2O2体系为浸出溶剂
并创新性地采用低液固比的浸出方案, 实验所得浸液含极少量铁,。