一张图了解废弃锂电材料回收处理技术

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废旧锂电材料处理技术火法冶金法湿法冶金法物理法 |
分类: 技术天地 |
锂离子电池组成
锂离子电池主要依靠锂离子在正负极材料中嵌入与脱逸传递能量。根据适用设备及场所的不同,锂离子电池有圆柱形、长条形和方块等外形,但都含有以下5个部分:正极、负极、电解质、有机隔膜、外壳。
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锂电池结构组成及示意图
锂电池主要组成及成分
锂电池回收的必要性
锂电池对部分金属的依赖性
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废弃锂电池的资源性
废弃的锂离子电池具有显著的资源性,含有大量有价金属(钴、锂、镍等),如借以科学的技术手段进行回收利用,可以同时实现环境效益、社会效益与经济效益。
废弃锂电池的污染性
废旧锂离子电池的电极材料一旦进入到环境中,电池正极的金属离子、负极的碳粉尘、电解质中的强碱和重金属离子,将造成重大环境污染:
锂电池回收技术
针对废旧锂离子电池的金属回收工艺主要有物理分选法、火法冶金法及湿法冶金法。
物理分选法
物理分选法是以物料的粒度、密度磁性等物料性能差别为基础的分选方法,主要有筛分、重力分选、浮选、磁选等。
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工艺流程图
湿法冶金法
湿法冶金法采用预处理(拆解、破碎、分、选、热处理等)技术使得废弃锂离子电池的集流体与电极材料分离,在用沉淀法、萃取法、离子交换法、电沉积法等方法分离提纯钴。
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工艺流程图
火法冶金法
火法冶金法需要剥去电池外壳,将电池内芯与焦炭、石灰石混合,经还原焙烧,得到金属锂、钴、镍、铝等组合成碳合金;电解质中的氟、磷等被固化在炉渣中,可用于建筑材料或混凝土的添加剂。然后进行深加工处理,整个过程在高温下完成。
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工艺流程图
金属回收工艺对比
工艺方法 | 优势 | 劣势 |
物理破碎法 | 设备工艺简单 |
人工强度大,容易损坏有价金属 |
湿法冶金法 | 将机械加工方法代替了传统的加热处理方法回收效率高,减少二次污染物,环境污染小 |
湿法生产过程添加了强酸、强碱、大量氨水等,如处理不当,会对空气、水、土壤造成污染 |
火法冶金法 |
工作原理简单、操作简便,可实现99%以上的高效率,产量高 |
需要较高的能耗以及产生大量的废气 |
针对火法冶金法存在能耗高、回收有价材料困难、废气难以治理等行业共性问题,顶立科技采用独特的污染物控制技术,研制了废弃锂电材料清洁回收处理系统。
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顶立科技研制的废弃锂电材料清洁回收处理系统
技术特征:
自动化连续式生产,处理效率高;
原料热解完全,余热利用率高,运行能耗低;
连续低温无氧热解生产工艺,可实现电解液低温挥发无害化处理;
整个处理过程采用独特的污染物控制技术,无二次污染;
有价金属材料回收率达90%以上。
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工艺流程图