众所周知，废弃锂电池中含有大量具有较高经济价值的不可再生金属资源，如钴、锂、镍、铜、铝等。如果能够对废弃或不合格的锂电池进行有效回收处理，不仅可以减少废弃锂电池对环境的压力，还可以避免钴、镍等金属资源的浪费； 上海启科环保科技有限公司与西安交通大学、上海大学、西北工业大学等著名高校合作，开展废旧锂离子电池回收利用研究。 有价金属经过多年的研发，解决了生产中有机溶剂操作复杂、流程长、环境危害等不利因素，缩短了流程，降低了电耗，提高了金属回收率、纯度、和恢复量。 “年产万吨废旧锂电池金属全封闭清洗回收工艺及其应用”成果已形成； 该项目属于固废资源化利用应用领域。 其技术原理是利用湿法冶金技术分离回收有色金属，包括浸出、溶液净化富集、溶剂萃取等。此外，还采用电冶金技术，即电镀技术，最终获得单质金属产品。
1、废旧磷酸铁锂电池湿法回收：用强酸溶解正极后，加碱沉淀分离溶液中的锂、铁离子和磷酸根离子，然后根据回收比例进行调整，在高温最终得到再生磷酸铁锂。
1、湿法回收主要利用酸碱溶液溶解磷酸铁锂电池中的金属离子，并进一步利用沉淀、吸附等方法将溶解的金属离子以氧化物、盐类等形式提取出来。在反应过程中大部分使用H2SO4、NaOH和H2O2等试剂； 湿法回收工艺简单，对设备要求不高，适合工业化大规模生产。 是学者们研究最多的，也是国内废旧锂离子电池处理的主流路线。
2、磷酸铁锂电池的湿法回收主要集中在正极片的回收。 当采用湿法回收磷酸铁锂正极时，必须首先将铝箔集流体与正极活性材料分离。
1）方法之一是用碱溶液溶解集电体。 活性物质不与碱溶液反应，可通过过滤得到。
2）第二种方法是用有机溶剂溶解粘合剂PVDF，将磷酸铁锂正极材料与铝箔分离。 铝箔可以重复利用，活性物质可以进行后期处理，有机溶剂可以通过蒸馏实现其回收利用。
3）与两种方法相比，2）方法更环保、更安全。 正极中磷酸铁锂的回收方法之一是生成碳酸锂； 这种回收方式成本低廉，被大多数磷酸铁锂回收公司采用。 但磷酸铁锂的主要成分磷酸铁（含量95%）并未回收。 造成资源浪费。
4）理想的湿法回收方法是将废弃磷酸铁锂正极材料转化为锂盐和磷酸铁，实现Li、Fe、P元素全回收； 如果要将磷酸铁锂转化为锂盐和磷酸铁，则需要将亚铁氧化成三价铁，并采用酸浸或碱浸来浸出锂。 有学者采用氧化、煅烧的方法分离铝片和磷酸铁锂，然后用硫酸浸出分离得到粗磷酸铁，可用于溶液中除杂。 碳酸钠沉淀成碳酸锂； 滤液蒸发结晶，得无水硫酸钠产品，副产品出售； 粗磷酸铁进一步精制得到电池级磷酸铁，可用于制备磷酸铁锂材料； 经过多年的研究，这一工艺已经比较成熟。
3、上海奇科环保科技有限公司的技术路线是：一是对废旧锂电池进行预处理，包括放电、拆解、破碎、分选； 回收拆卸下来的塑料和铁壳； 并对分选后的电极材料进行回收利用。 经过碱浸、酸浸、除杂后，进行提取； 萃取是将铜与钴、镍分离的关键步骤； 铜进入电镀槽进行电镀，生产电镀铜产品； 将萃取后的钴和镍溶液进行萃取分离，此时通过结晶和浓缩，直接得到钴盐和镍盐； 或者将萃取分离出的钴和镍分别进入电镀槽，得到电镀钴和电镀镍产品； 电沉积过程中，钴、铜、镍回收率达到99%，品位分别达到99.98%、99.95%和99.2%～99.9%。 硫酸钴、硫酸镍产品均符合相关标准。
3.1. 该项目将在优化研究成果的基础上，进行规模化、产业化研发建设，建设年回收能力1万吨的废旧锂离子全封闭清洁生产线，回收钴1800吨、废旧锂1500吨。铜。 镍520吨，总产值5亿多元。
3.2. 湿法重金属回收技术的大规模应用在国内尚未见，在国外也是罕见的。 该成果对全国废旧锂电池金属资源回收利用具有一定的指导作用，成功填补了国内空白。 空白的; 清洁环保、成本低、利润高，在同类企业中具有较大的竞争优势。
1）采用湿法回收工艺，整合、简化工艺流程。 整个过程能耗低，产品回收率高； 浸出过程采用3次回流浸出，浸出率达到98.7%。 高效的铜钴萃取剂去除铜和钴。 将钴提取分离富集成高浓度硫酸铜液和硫酸钴液，满足电解沉积的工艺要求，提高重金属回收效率。
2）降低电沉积过程的电压和电流密度，节省电能消耗； 整个过程回收率高，是一个高附加值的生产过程。
（1）电镀过程中产生的少量硫酸雾废气收集并在集气罩内负压排气处理，减少了废气排放； 电镀后的贫电解液铜离子含量极低，硫酸浓度提高，作为退镀洗液或浸出液循环利用，综合利用率高。 生产过程大部分是通过泵输送的。 各储罐、循环罐、洗涤罐、提取罐、电解罐均为密闭。 工艺过程控制严格，机械化、自动化程度高，减少了因渗漏、渗漏而造成的原辅材料的损失。 减少污染物无组织排放。
（2）电镀过程、萃取过程中产生的硫酸雾、盐酸雾采用碱喷淋吸收处理，去除率高，废气排放量低。 废水经处理后达标排放，滤渣、废渣用于制造水泥、砖块等建筑材料。 固体废物处理处置率达到100%，实现污染物达标排放。
3）废旧锂电池属于危险废物，但从中回收重金属，最终获得电解钴、电解铜、电解镍等高附加值产品，可作为锂电池生产的原料，同时形成规模化生产线，更好地实现区域内资源的循环利用。 国内仅处于研究阶段，尚未见大规模生产的报道。
4）项目采用破碎分选-浸出-萃取-电积、浓缩结晶工艺，回收废旧锂电池中的铜、钴、镍等有价金属。 不仅对各工艺进行优化研究，还提高了酸浸率和产品。 纯度，集成减少了工艺流程，降低了工艺操作的复杂性，降低了回收成本，同时也提高了工艺灵活性。
5）根据市场调整产品类型，最终获得电解钴、电解铜、电解镍等高附加值产品以及硫酸钴、硫酸镍等锂电池生产原料，实现资源循环利用。
6）此外，还考虑生产过程中产生的废气、废水、废渣等，纳入环保管理环节，进行清洁生产，达到污染排放达标的目标。
3.3. 工艺流程简述：废旧锂电池首先要进行预处理，包括排放、拆解、破碎、分选以及拆解后的塑料、铁壳的回收等。
1）生产流程示意图如下：
(1)废旧锂电池
A、废电池收集：通过各城市的电池回收箱、与大城市联合建设的废电池回收站、分散的电池回收商收集废旧锂电池；
B、排放：车间内设置不锈钢排放罐，充满盐水。 用行驶车辆将堆放的废旧锂电池一一放入放电槽中，浸泡30分钟以上。 放电完毕后，将电池摊开自然干燥；
C、拆解：采用人工与机器相结合的方式对包装好的废旧锂电池进行拆解，将拆解后的外壳、铝箔、铜极片等按照不同材质进行分类堆放。 拆卸过程中使用手套。 箱体等密封防尘设备；
D、破碎：将拆解后可用于后续加工的含有钴、镍等金属的电池材料放入破碎机中进行破碎。 破碎机配有除尘装置，对外界无污染。 出于安全考虑，建议破碎机系统设计有氮气保护。 氘气隔离破碎及自动测氧、排气装置。
（2）废气处理工艺简述：本项目反应罐全部为密闭式，反应过程全部通过管道输送。 废气捕集率高达98%。 本项目设置两座旋风吸收塔，1#旋风吸收塔风量为/h，2#旋风吸收塔风量为/h； 拆解过程中产生的废气通过集气管收集，经2#吸收塔处理后达到《大气污染物综合排放标准》。 从15m高的排气管排出。
（3）废水处理工艺简述：本项目产生的废水主要包括公用配套工程废水和生活污水。 生产设备无需清洗，不产生废水。
*废水综合处理工艺：公共配套工程废水和生活污水进入综合调节池，实现水质水量一致。 然后将水提升至酸化池，通过设置水下搅拌器并适当回流污泥，实现水解功能，提高废水的可生化性，去除废水中的部分有机物。 随后，废水进入接触氧化池，水中残留的有机物在好氧池内好氧细菌的作用下被分解。 废水携带大量脱落的生物膜进入沉淀池，通过重力沉淀分离泥水。 沉淀出的污泥分别返回酸化池和接触氧化池，剩余污泥排入污泥浓缩池2，浓缩后经污泥压滤机过滤。 上清液和压滤液返回调节罐。 运输。
综合废水处理工艺流程
（4）固体废物处理方案：本项目产生的滤渣主要为废包装桶和生活垃圾。 废包装桶由供应商回收，生活垃圾由环卫部门处理。
2）主要设备方案：本装置的设备选型原则是：在保证装置的先进性和生产的安全可靠性的前提下，全部采用国产设备，以减少投资。 本项目主要生产设备采用碳钢、不锈钢等材质。
3.4. 主要设备规格、型号及数量如下表所示。
序列号
设备名称 常规型号
数量
单元
材料及类别
制造商及备注
磨床
塔
铸铁
上海奇科（配备六套保护装置，一套备用）
排放罐
10
仅有的
不锈钢
上海奇科（配备9个保护装置1个备用）
5吨起重机
塔
碳素钢
国产高品质
分类器
塔
铸铁
上海奇科（配备防爆装置，三用一备）
干燥箱
塔
不锈钢
上海奇科（配备防爆装置，六用一备）
3吨叉车
塔
国产高品质
80吨汽车衡
塔
碳素钢
国产高品质
3吨地上电子秤
塔
碳素钢
国产高品质
全封闭拆装箱
23
仅有的
不锈钢
上海奇科（配备防爆装置22台，备用1台）
10
废气吸收塔
放
强化塑料
上海奇客
11
引风机
塔
玻璃纤维
山东章丘（配备五防爆、一备用）
四、技术标准
4.1. 工艺适用范围：本标准规定了废旧电池中磷、铁、锂元素回收方法的术语和定义，磷酸铁锂电池的鉴别方法、原辅材料和设备，湿法回收工艺控制条件和要求，以及环境保护和安全要求； 本标准适用于磷酸铁锂废旧电池湿法回收中铁、磷、锂元素的回收过程。
4.2. 规范性引用文件： 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
GB/T 2900.41-2008 电学术语 原电池和蓄电池
GB 5085.7 危险废物鉴别通则
GB/T 6678-2003 化学样品取样通则
GB 8978 废水综合排放标准
GB 9078 工业窑炉大气污染物排放标准
GB/T 11064 碳酸锂、一水氢氧化锂、氯化锂化学分析方法
GB/T 11075-2013 工业碳酸锂
GB 12348 工业企业厂界环境噪声排放标准
GB 13271 锅炉大气污染物排放标准
GB 16297 大气污染物综合排放标准
GB 18597 危险废物贮存污染控制标准
GB 18599 一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准
GB/T 26493-2011 废电池贮存和运输规范
HG/T 4701-2014 电池用磷酸铁
HG/T 5019-2016 废电池中镍、钴的回收方法
HJ 2025-2012 危险废物收集、贮存、运输技术规范
SB/T 10901-2012 废电池分类
YS/T 582-2013 电池级碳酸锂
YS/T 744-2010 电池级无水氯化锂
4.3. 标准化：本项目严格按照国家标准进行设计。 各专业采用的标准如下：
1）工艺系统及管道
（1）《化工厂工艺系统工程设计技术规程》HG/-95
（2）《化工厂管道布置与设计规定》HG/-1998
(3)《石油化工金属管道工程施工质量验收规范》-2022
2）工艺设备
(1)《钢管法兰、垫片和紧固件》~20635-97
(2)《钢制焊接常压容器》JB/T4735-1997
(3)《机械搅拌设备》HG/-94
3）总图、土木工程
(1)《建筑消防设计规范》-2022
（2）《化学建筑结构施工图内容和深度统一规定》HG/-96
4）环境保护、工业安全与健康
(1)《地表水环境质量标准》-2021
（2）《环境空气质量标准》（2000年部分修订）-1996年
(3)《废水综合排放标准》-1996年
(4)《大气污染物综合排放标准》-1996年
(5)《工业企业厂界噪声标准》-2022年
(6)《城市区域环境噪声标准》-2022
5）电气及自动控制
(1)《爆炸和火灾危险环境中电气装置设计规范》-92
（2）《建筑防雷设计规范》（2000年部分修订）-94
6）给水、排水、消防
（1）《低膨胀泡沫灭火系统设计规范》（2000年部分修订）-92
(2)《建筑灭火器配置设计规范》-2022
7）暖通空调：《供暖、通风和空调设计规范》（-2021）
8）相关术语和定义： 下列术语和定义适用于本文件。
（1）湿法回收湿法：：以再利用为目的，对废旧电池进行分类、破碎、分选、浸出、除杂、净化等回收利用的方法。
（二）废电池：已失去使用价值或被废弃的成品、半成品，包括电池在生产、运输、贮存、使用过程中产生的不合格品、报废品、过期品以及生产的电池在生产过程中不合格电池和报废电池。
9）信息管理、储存和运输
（1）废旧电池及生产过程中产生的废弃物，按照GB/-2011的规定，按不同形式分类、包装、运输、贮存。
（2）废旧电池报废前，应向回收服务网点报告报废时间、电池数量、类型及回收公司信息。
*注：具体操作方法请参见《新能源汽车动力蓄电池回收利用管理暂行办法》。
10）原辅材料主要有硫酸、盐酸、硝酸、双氧水、氨水、氢氧化钠、碳酸钠等。
（最终稿，未完待续）