鉅大鋰電 | 點擊量:0次 | 2020年10月13日
磷酸鐵鋰離子電池有什么回收方法?
磷酸鐵鋰離子電池使用時間約為2-3年,廢舊磷酸鐵鋰離子電池中含有27%的鈷酸鋰。而鈷元素由于特殊的物理和化學性質被廣泛應用在工業、醫療等領域,是重要的國際型戰略物資;銅鋁物質在磷酸鐵鋰離子電池中的占比為10%,廢舊磷酸鐵鋰離子電池的回收利用對資源和經濟等方面的影響十分明顯。廢舊磷酸鐵鋰離子電池的回收方法有物理法、化學法和生物法三大類。
磷酸鐵鋰離子電池
物理法
由于磷酸鐵鋰離子電池內各組分在物理性質方面有所不同,對其進行高溫焚燒、溶劑溶解、破碎篩分等不同方式的分離,在分離期間會有化學變化發生。
1、火法
對廢舊磷酸鐵鋰離子電池的粘結物質進行高溫焚燒,粘結物質在較高的溫度條件下會發生分解以達到去除的目的,使廢舊電池間各組分得到分離,而在高溫焚燒過程中電池內容所包含的金屬及其化合物也會發生化學反應出現各種化合物,對這些高溫煙(粉)塵冷凝處理并收集。
索尼公司的研究中就是先高溫焚燒廢舊電池,使鐵和銅等分離出來,再對剩余部分加熱用酸浸泡,過濾后用有機溶劑萃取出鈷等。
2、機械分選法
拆除廢舊磷酸鐵鋰離子電池,根據廢舊磷酸鐵鋰離子電池各組分的密度、比熱、磁性等差異的差異對其進行分選。將機械分離與濕法相結合對廢舊磷酸鐵鋰離子電池進行處理,首先拆除廢舊磷酸鐵鋰離子電池使塑料外殼、金屬等分離出,根據金屬的磁性將鐵篩分出,對剩下部分進行酸處理,過濾后對浸出液濕法回收。
3、有機溶劑法
磷酸鐵鋰離子電池基于相似相溶的原理,電池粘結劑聚偏氟乙烯溶于有機溶劑中,達到鈷酸鋰和鋁箱分離的目的,易于直接回收鋁箱,并且在后期回收鈷時排除了干擾,該方法建議方便,回收率較高。
化學法
通常用強酸、強堿等強氧化性試劑將廢舊磷酸鐵鋰離子電池中鈷、鋰、鋁等金屬離子浸出,并利用沉淀、萃取、鹽析等操作對鈷、鋰等金屬元素進行分離、提純。
1、沉淀法
根據廢舊磷酸鐵鋰離子電池中不同金屬化合物的金屬價態不同,經沉淀從廢舊磷酸鐵鋰離子電池中得到高價態的鈷化合物。廢舊電池經酸處理后的浸出液中含有離子形態的鈷、鋰,凈化除雜浸出液,可得到鈷、鋰沉淀物,該方法金屬回收率高。
2、鹽析法
對原溶液添加不發生化學反應的鹽類,直至原溶液過飽和且能夠析出某些溶質,有價金屬能夠得到回收利用。
3、機械化學法
將電極材料與某些物質進行研磨,該過程中會出現大量的熱能,而高溫反過來又使兩者發生系列化學反應,最終導致電池正極上的鈷酸鋰轉化成其他形式的化合物,常見的研磨料為PVC(聚氯乙烯)
生物法
利用微生物使廢舊磷酸鐵鋰離子電池中組分轉化成有溶解性的化合物,通過操作將目標金屬溶解出來形成溶液,使有用的組分得到有效的分離。
廢舊磷酸鐵鋰離子電池回收工藝多是幾種方法結合使用,但每種方法有各自的優缺點。濕法工藝較完善且回收率較高,但工藝過程中消耗的強氧化性溶劑較多有二次污染的問題;干法工藝高溫焚燒廢舊磷酸鐵鋰離子電池過程中能耗較高、并對空氣質量出現影響。
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