废旧锂电池的回收工艺

目前锂电池回收的回收工艺主要包括预处理、电极材料二次处理和深度回收三个步骤。每一步都包含多种处理方法，这也造成了锂电池回收的复杂性。废旧电池的预处理主要是通过粉碎或筛分去除有害源，分解废旧电池，实现简单的分离和分类；二次处理是指电池成分的靶向处理和内部混合物的溶解，常用的方法有酸溶法和电池内部混合物两步酸溶/碱溶法；深度回收是为了获得阴极材料。常用的回收工艺一般包括化学回收、物理回收、生物回收和联合法。根据处理方法的不同，化学回收工艺分为湿法回收技术和火法回收技术。

为了安全处置锂电池回收的废旧电池，在预处理前应将废旧锂电池排出，使废旧锂电池处于安全状态。预处理过程主要包括物理方法和破碎分选，包括机械剥离电池外壳、破碎电极材料、分选破碎材料等。

在废旧锂电池回收的二次处理过程中，电极材料实际上是通过溶解-浸出进行处理的。预处理后的电极材料用酸碱溶液溶解，材料中的金属离子被还原成金属或相应的无机盐如氧化物和氯化物，这是整个工艺系统的关键。

锂电池回收的二次处理后的渗滤液可能含有多种金属元素，如锂、钴、镍、锰、铜、铝、铁等。通过大量的研究和试验，成熟的方法有溶剂萃取法、化学沉淀法、盐析法、离子交换法和电化学法。从目标产物的回收率和纯度来看，溶剂萃取法在条件温和和回收效果方面比化学沉淀法有明显优势，但溶剂萃取法能耗高、工艺复杂。化学沉淀法虽然回收率高，但过程繁琐。在金属离子的处理中，不同化学性质的金属离子用盐析法处理，离子大小明显不同的离子可以用离子交换法或盐析法处理。由于金属离子性质的不同，离子交换法或电化学法相对简单，但对设备要求较高。此外电化学过程耗能较大，回收成本较高。