从抛弃锂离子电池中收回高价值金属元素

据统计数据显现，2016年我国市场出售电动乘用车共计351003量，比较2015年的205290辆增长了70.98%，自2009年至今我国市场总计出售电动乘用车651680辆，我国是现在电动车保有数量最大的国家，并且电动轿车的销量还在逐年添加，如此无穷的电动轿车保有量，在这些轿车终究报废时，废旧电池收回将是一个存在着无穷机会的市场，这还不包括数量很多的电动自行车以及插电式混合动力轿车。

现在电动轿车上运用的动力电池首要分为两类：三元资料锂离子电池和磷酸铁锂锂离子电池，因为现在我国针对电动轿车的补助规范是按照动力电池体系的能量密度拟定的，能量密度越高补助规范也就越高，这也即是使得不断增加的轿车厂家开端挑选选用能量密度更高的三元资料锂离子电池。因而在可以预见的将来，选用三元资料动力电池的车型会不断增加。今日小编就带我们了解一下如何从废旧动力电池中收回高价值的金属元素，完成循环运用，削减环境污染。

三元资料通常分为两类：NCM和NCA，因为NCM在报价上愈加具有优势，因而动力电池上运用的三元资料首要是NCM。选用NCM资料的锂离子电池若不进行收回，直接丢掉，则会对环境发生严重的污染，其间Ni和Co元素，电解液中的有机化合物和负极的碳资料会污染水体和土壤，Ni和Co元素还对人体有神经毒性。Ni和Co元素是价值较高的有色金属，其间Ni元素的报价最高时可达40万元/吨，钴价也水涨船高达到37万元/吨，可以说废旧锂离子电池收回不仅仅绿色环保，还有丰盛的报答。

较为传统的收回办法是选用酸浸技术，首要需求对废旧锂离子电池进行拆解获取正极粉末，然后运用强酸浸出有价金属，然后运用氧化剂如H2O2，复原剂Na2SO3进行处理，然后对溶液进行纯化后，运用容液萃取的技术获取纯的Ni、Co和Mn的溶液。尽管该办法技术简略，可是功率却十分低，并且会发生大量的废水，对环境形成污染，并会形成Li收回率低一级疑问。小编从前有幸参加过红土镍矿项目，传统的湿法冶金办法处理的天然Ni矿的Ni含量大多数不到1%，而三元资猜中Ni含量要远远高于这一数值，因而需求对传统的湿法冶金办法进行改造，然后进步浸出功率。

传统的冶金名校，如北京科技大学、东北大学、中南大学等高校在抛弃锂离子电池有价金属收回方面具有天然优势，可以将在有色金属锻炼方面经验应用在电池收回范畴。近来，北京科技大学的JuntaoHu等人就在JournalofPowerSource上发表文章报导了一种高效从抛弃锂离子电池中收回高价值金属的办法。JuntaoHu的办法是首要运用复原焙烧的办法对NCM资料进行处理，使NCM变换变成简略化合物或许金属Ni、Co和Mn等，然后运用Li是碱金属，其氧化物可以与水反响生成可溶性的LiOH，而Ni、Co和Mn的氧化物与水不反响的特点，首要别离出Li元素，最终再运用强酸浸出的技术对Ni、Co和Mn元素进行浸出，然后再在溶液状态下对其进行别离。该办法首要别离Li元素，然后明显进步了Li元素的收回率。

出于维护知识产权的意图，这篇文章不对关键性参数进行报导，敬请体谅，有需求的兄弟可以在微信大众号内留言或许回复获取原文作者联系办法。试验中，JuntaoHu首要从抛弃的三元锂离子电池中获取了NCM粉末，然后运用球磨办法将NCM与碳类复原剂进行混合，然后在氩气气氛下进行焙烧，在焙烧完毕后迅速将粉末取出，JuntaoHu首要调查了焙烧温度(500-900℃)，碳复原剂数量和焙烧时刻要素对焙烧效果的影响。NCM粉末的首要金属元素含量如下表所示

为了进步Li元素的收回功率，JuntaoHu选用了CO2溶液浸出办法，对复原焙烧后的粉末进行处理，随后对其进行过滤，完成固液别离，获取富含Li元素的溶液，剩下的固体粉末再次运用强酸(H2SO4溶液)进行浸出处理，最终进行过滤取得富含Ni和Co、Mn元素的溶液。研讨发现，焙烧温度对金属元素的收回率有着主要的影响，适当进步温度可以明显的进步收回功率，金属元素的最高收回率可达Li，89.4%，Ni和Co超越95%。对于碳复原剂的数量研讨显现，进步碳复原剂的数量可以进步Li元素的收回率。对焙烧事情的研讨显现，0.5h焙烧就足以使NCM粉末充分反映。

别离的富含Ni、Co和Mn元素的溶液经过调整PH到3.5，去掉溶液中的Fe元素，然后运用氟化盐沉淀法出去Ca和Mg元素，随后运用D2EHPA别离Mn元素，运用PC88A在不一样的PH下对Ni、Co进行别离。然后对溶液进行蒸干，就可以取得Ni、Co和Mn的硫酸盐。

JuntaoHu的工作为锂离子电池收回供给了十分高效办法，对处理数以亿计的锂离子电池收回难题供给了十分有利的学习，也是传统冶金职业为新能源工业的发展作出的主要贡献，向整体冶金人致敬。