隨著電子產品如手機、電腦不斷小型化,鋰電池處理_香港處理鋰電池_越來越大
2020/6/24 12:21:39 點擊:557
一、鋰電池介紹
1、鋰金屬電池是以金屬鋰作為電極,易引起爆炸,應用較少
2、鋰離子電池是以鋰摻雜金屬的氧化物作為電極,以鋰離子的傳遞來完成充放電,該電池為充電電池。一般由正極。負極、隔膜、電解液組成。其他正極材料組成不固定,負極一般為碳素材料多為石墨,電解液是LiPF6的碳酸酯類有機溶液。
常見鋰離子電池中金屬含量:鈷15%、銅14%、鋁4.1%、鐵25%、鋰0.1%
二、鋰電池的使用現狀
隨著電子產品如手機、電腦不斷小型化,鋰離子電池用量越來越大,此外普通鋰電池也能作為車用動力電池的選擇。
目前中國已是世界上電池生產和消費大國,每年的電池消費量達到80億只,而廢舊電池普遍采用的是與生活垃圾一起填埋、焚燒、堆肥等方法進行處理,回收工作大量且緊迫。
三、香港廢舊鋰電池的危害及回收的必要性
廢棄鋰電池若不系統處理回收,會嚴重浪費資源污染環境,危害人體健康。
廢棄的鋰電池若不進行處理一來會浪費大量的重金屬導致重金屬污染,二來其電解質溶液會污染土壤和水體。通常,廢棄鋰離子電池含鈷、鋰、鎳的比例分別為5%--15%、2%--7%、0.5%--2%,還含有Cu、Al、Fe等金屬元素,有數據顯示,如果廢鋰電池能得到充分回收,每年可回收鈷240噸,僅這一項就價值4000萬以上。

四、香港廢舊鋰電池回收技術
1、高溫冶金法
用高溫焙燒經過簡單機械破碎的廢棄的鋰離子電池,篩分得到含有金屬和金屬氧化物的細粉體。
高溫冶金工藝特點:
*工藝相對簡單,適合大規模處理
*電池電解質和其他成分燃燒易引起大氣污染
高溫冶金工藝流程:
廢棄鋰離子(鎳氫電池)通過熔爐焙燒得到渣粒再經過處理分得礦渣可用于建筑材料,另一種得到合金,經過Co、Ni精煉得到新鋰離子(鎳氫電池)
2、濕法冶金
將廢棄電池破碎后,用合適的化學試劑選擇性溶解,分離浸出液中的金屬元素。
濕法冶金工藝特點:
*工藝穩定性好么適合中小規模廢舊鋰電池的回收
*成本較高,廢液需進一步處理
濕法冶金工藝流程:
廢料---堿浸--渣--酸溶--凈化--萃取分離
廢料---酸浸---調節溶液PH值---分離Al和其他金屬---離子交換樹脂分離鈷鎳鋰等
廢料---NMP(有機溶劑)浸泡---分離鋁銅箔和活性材料---過篩---酸浸分離石墨和正極材料---濾液---堿液沉淀
3、物理拆解
將電池組分經破碎、過篩、磁選分離、精細粉碎和分類后得到高含量物質,再進行下一步香港回收的過程
物理拆解工藝特點:
*處理效率低,耗時低
*工藝十分環保,不會對環境造成二次污染
五、廢舊鋰電池回收產業鏈結構
香港電池回收行業最大的特點:行業的下游行業又可以作為公司的直接上游企業。
上游(電池廠、硬質合金廠、電鍍廠、不銹鋼冶煉廠)
中游(電池回收行業、環保行業、廢棄物回收行業)
下游(電池行業、粉末冶金行業、硬質合金行業)
六、全球鋰電池的市場規模與分布
由2014年全球主要鋰離子電池廠商出貨量可以看出,全球鋰電池市場發展勢頭良好,有競爭力的公司不勝枚舉,其中也包括中國本土的廠商,這也是我國進來突破美國對磷酸鐵鋰技術的專利壟斷有很大關系。
七、我國鋰電池市場規模分析
1、我國自2010年以來,鋰電池的市場規模也越來越大,越來越多鋰電池正極材料的生產,也意味著越來越多的鋰電池廢棄物的產生。
2、有數據統計,2009 -- 2015年,我國累計生產新能源車49.7萬輛,按照動力電池5年壽命推算,2016年下半年,第一批次新能源汽車動力電池將陸續退役,期電池回收任務艱巨。
八、我國廢舊鋰電池回收市場分析
1、據推測,2016年我國動力電池的報廢量累計約為2萬--4萬噸,到2020年前后,我國僅純電動乘用車和混合動力乘用車的電池累計報廢量,將突破15萬噸,達到17萬噸左右的規模,可見廢鋰電池的回收再利用擁有廣闊的市場。
2、建議與對策
提高針對性、固定周期回收、政府主導,廠商配合模式
九、鋰電池回收相關政策及發展趨勢
1、鋰電池回收利用面臨前所未有的機遇
*國務院于2012年印發《節能與新能源汽車產業發展規劃(2012--2020年)》,強調要制定電池回收利用管理辦法,建立動力電池梯級利用和回收管理體系
*動力電池的二次利用是全球趨勢
2、香港廢鋰電池回收技術的發展趨勢
*生物冶煉法:利用微生物菌類的代謝來實現對鈷、鋰等元素的選擇性的浸出。
*電極直接修復技術:通過破壞粘結劑使分離電極材料,進行回收。
*浸出液合成電極材料:浸出液直接參與化學反應生成鈷酸鋰電極材料。
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