鋰離子電池由外殼和內(nèi)部電芯組成,其中電芯由正極,負(fù)極,隔膜,集流體和電解液構(gòu)成。鋰離子電池中金屬材料主要分布在外殼、集流體及正極中。其中,外殼和集流體中的金屬基本以單質(zhì)形式存在,主要包括銅、鋁、鐵等。外殼和集流體中的金屬回收較為簡單,例如外殼被簡單剝離處理,就可作為一種回收產(chǎn)品,這些金屬的回收在整個(gè)流程的前期階段即可完成。正極中的金屬主要包括鈷、鎳、鋰、錳、鋁、鐵等。當(dāng)前,鋰電池回收處理設(shè)備對廢舊鋰離子電池的回收,主要集中在對銅鋁、黑粉、鈷、鋰、鎳的回收,具有較高的回收價(jià)值。對正極中金屬材料的回收是廢舊鋰離子電池金屬材料回收技術(shù)的核心部分。
廢舊鋰離子電池中金屬材料回收的流程一般包括4個(gè)步驟:首先是電池的預(yù)處理,第二步是電池材料的分選,第三步是正極中金屬的富集,第四步是金屬的分離提純,每一步驟均包含多種處理方法。廢舊鋰離子電池中金屬材料回收的技術(shù)工藝流程。由于方法各有優(yōu)缺點(diǎn),金屬回收過程又兼具復(fù)雜性和困難性,因此,在每一步驟的實(shí)際操作中,通常會(huì)將幾種方法結(jié)合起來以獲得更好的處理效果。下面分別介紹機(jī)械物理分離方法。
1.電池預(yù)處理技術(shù),
首先需要對廢舊電池進(jìn)行放電,主要方法是溶液浸泡,降廢舊電池在一定的濃度的鹽溶液中浸泡一段時(shí)間即可達(dá)到放電效果,這種放電方法效率高,且穩(wěn)定,成本低廉,適合小型的廢舊電池放電處理。
2.破碎分選技術(shù)
鋰電池回收處理設(shè)備將放電后的電池進(jìn)行拆解破碎及篩選分離,初步分選出來含有金屬的材料,機(jī)械分離法是利用電池中不同組分分密度,磁性等物理性質(zhì)的差異,采用破碎,振動(dòng)篩選、磁選等方式,將破碎后的電池材料篩選分類,實(shí)現(xiàn)塑料,金屬外殼,銅箔鋁箔以及黑粉等電極材料的初步分離。為了提高分離效果,可將得到的電極材料再作進(jìn)一步的精細(xì)粉碎和篩分,為后續(xù)深度提取金屬提供高純度的原料。
3.廢舊鋰離子電池中鈷、鋰、鎳等稀有金屬的含量較高,具有很好的回收價(jià)值。對廢舊鋰離子電池中金屬回收技術(shù)的研究成為熱點(diǎn),回收過程包括4個(gè)步驟,每一步驟均包含多種處理方法,綜合利用各種方法對金屬材料進(jìn)行回收,金屬的回收率和純度基本均可達(dá)90%以上。
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