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如何回收鋰電池的正負極片?

來源:http://www.loankingdoms.com/news738539.html發布時間:2021/12/16 17:13:00

  離子電池(以下簡稱鋰電池)具有電壓高、比容量大、使用壽命長、無記憶效應等明顯優勢。自商業化以來,它迅速占領了便攜式電子電氣設備的動力源市場,產量逐年增加。鋰電池是一種電子消耗品,使用壽命約為3a。如果報廢的鋰電池處理不當,六氟磷酸鋰、碳酸酯有機物、鈷、銅等重金屬必然會對環境構成潛在的污染威脅。

  另一方面,廢鋰電池中的鈷、鋰、銅和塑料是寶貴的資源,具有很高的回收價值。因此,科學有效地處理廢鋰電池不僅具有顯著的環境效益,而且具有良好的經濟效益。鋰電池主要由外殼、正極、負極、電解質和隔膜組成。

  正極是通過PVDF在鋁箔集流體兩側涂上鈷酸鋰粉末;負極結構與正極相似,由碳粉粘結在銅箔集流體兩側組成。目前,廢鋰電池的回收研究主要集中在高價值正極貴重金屬鈷和鋰的回收上,負極材料的分離和回收很少見。為了緩解經濟快速發展造成的日益嚴重的資源短缺和環境污染問題,實現廢物的全部回收已成為全球共識。


  廢鋰電池負極中的銅(含量約35%)是一種廣泛使用的重要生產原料。附著在其上的碳粉可用作塑料、橡膠等添加劑。因此,廢鋰電池負極組成材料的有效分離可以促進廢鋰電池的資源化,消除相應的環境影響。廢鋰電池常用的資源化方法包括濕冶金、火冶金和機械物理。與濕法和火法相比,機械物理法不需要化學試劑,能耗更低,是一種節能有效的方法。采用破碎篩分和氣流分離組合工藝,對其進行分離和收集研究,實現廢鋰電池負極銅、鋁和碳粉的分離和回收。

  根據鋰電池正負極結構及其組成材料銅、鋁和正負極材料的材料特性,廢鋰電池正負極組成材料采用錘振破碎、振動篩分和氣流分選組合工藝進行分離和回收。實驗采用ICP-AES分析實驗樣品和分離富集產品的金屬品位。結果表明,正負極材料經過破碎篩分后,銅和鋁在粒徑大于0.250mm的破碎材料中的品位為92.4%,而粒徑小于0.125mm的破碎材料中的品位為96.6%,可直接回收;在粒度為0.125~0.250mm的破碎材料中,銅和鋁的品位較低,銅、鋁和正負極材料可通過氣流分離實現有效分離和回收;在氣流分離過程中,當運行氣流速度為1.00m/s時,銅和鋁的回收率為92.3%,品位為84.4%。

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