根据提取工艺分类,电池回收方法可分为:干法回收、湿法回收、生物回收和其他/综合回收方法。 整个回收过程基本上由预处理、分离、回收、除杂和回用组成。
废旧动力电池回收流程
1. 预处理
一般来说,干湿回收的初始阶段并不是原始电池组或单体电池,而是废旧动力电池的预处理产品。 预处理方法主要分为电化学处理、机械处理(拆解、破碎)、物理分选和热处理等,根据不同的回收要求和方法,往往需要将上述方法结合起来对报废电池进行预处理。 拆解电池组时,回收动力电池外壳、极柱等部件比较简单。 回收单体电池时,电池正极材料富含金属(如钴、镍、铜、锰、铁等),因此回收过程较为复杂。 出于安全考虑,大容量三元材料电池尚无大规模拆解回收实践。 但对于电芯容量小、体积小、重量轻的电池,可采用破碎、分选的方法进行批量回收。 。
2、干法回收
干法回收是指不借助溶液等介质直接回收物料或有价金属,涉及物理分离方法和高温热解方法。 物理分选法是根据电池物理性质(如密度、磁性)的不同,采用破碎、筛分等方法对电池材料进行粗略分类,初步分离出不同的有用金属。 高温热解法是利用高温焚烧分解粘结剂,实现物料分离。 高温焚烧后,电池中的金属及其化合物会氧化、还原、分解、挥发,然后通过冷凝收集。 废旧动力电池干法熔炼回收原理简单,设备简单,应用广泛。 但其能源消耗量大、回收效率低、存在二次污染和安全问题。 例如电解液中的LiPF6遇水容易水解,产生有毒气体; 有机溶剂由于闪点低,在回收过程中可能会造成燃烧、爆炸等安全问题; 锂等金属在回收过程中被丢弃,造成资源浪费。
3、湿法回收
湿法回收是对废旧电池进行破碎分选——溶解浸出——分离回收的过程,包括湿法冶金(碱/酸浸)、化学萃取(有机溶剂)和离子交换等。 采用湿法熔炼回收时,首先应对失活的废旧电池进行破碎、研磨,实现均质化,然后对破碎后的产品进行物理分选,如涡流分选、浮选、磁选等,分离出电极材料。 满足湿法回收要求所需的部件以外的部件。 湿法回收得到广泛应用。 回收废旧动力电池时,可以更大程度地回收稀有金属等金属。 回收率和纯度高,设备投资成本低。 但由于工艺流程长,成本往往增加,且化学试剂的持续使用造成环境污染。 例如,无机酸在回收过程中会产生有害气体,所使用的萃取剂对土壤和水体的影响也亟待研究。 解决。
4.其他回收方法
每种废旧锂电池回收工艺都有其自身的优点和缺点。 目前已有多种工艺进行整合优化的回收方法,以充分发挥各种回收方法的优势,实现经济效益最大化。 例如,该公司与UVR-FIA合作开发了集预处理、湿法和干法为一体的A回收工艺:将退役锂离子电池经过机械破碎、分选电子塑料、蒸发有机溶剂、冷凝收集失活电池,然后通过二次机械加工和分选金属材料,最终采用干法回收钴基合金和湿法回收碳酸锂。
与UVR-FIA公司合作开发废旧动力电池回收工艺
其他对干法和湿法进行个性化改进的方法,如英国AEA通过低温破碎、钢分离、乙腈有机溶剂萃取电解液、N-甲基吡咯烷酮/NMP溶剂萃取粘结剂(PVDF)、固体分选,得到Cu、Al和塑料,在LiOH溶液中电沉积,回收溶液中的Co,产物为CoO。 德国IME将电池外壳和电极材料分选后,将电极材料放入反应罐中,加热至250℃,使电解液挥发,然后冷凝回收。 然后将粉末粉碎、筛选、磁选并通过之字形分级机分离。 颗粒(主要含有Fe和Ni)和小颗粒(主要含有Al和电极材料)被分离。 钴合金是通过在电弧炉中熔化小颗粒而生产的; 它是用湿法溶解烟灰和炉渣生产的。
芬兰OY首先进行破碎、研磨加工,然后用机械分选金属材料、塑料盒、纸张等。
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