发布时间:2022-03-16
浏览次数:530
磷酸铁锂循环性能好、价格低、安全性好,并且具有快充的潜力,因此随着国内电动汽车产业的快速发展,对磷酸铁锂电池的需求量也快速增加,目前电动大巴这类对安全性要求较高的汽车上使用的基本上都是磷酸铁锂电池。
随着这些磷酸铁锂电池进入到报废期,我们不得不面对一个棘手的问题——废旧电池的回收问题。磷酸铁锂电池回收有其自身的特点,相比于其他的层状结构材料,磷酸铁锂材料具有更加稳定的橄榄石结构,因此非常稳定,充电时即便所有的Li+从磷酸铁锂材料内部脱出,磷酸铁锂材料仍然能够保持FePO4结构,而不会发生结构坍塌和转变。
废旧磷酸铁锂电池的回收方法主要有火法、化学沉淀和浸泡法。
一、火法回收工艺
传统的火法回收一般是高温焚烧电极片,将电极碎片中的碳和有机物燃烧掉,不能被燃烧掉的剩余灰分最终经筛选得到含有金属和金属氧化物的细粉状材料。该法工艺简单,但处理流程长,有价金属综合回收率较低。改进后的火法回收技术是通过煅烧去除有机粘结剂,使磷酸铁锂粉末与铝箔片分离,获得磷酸铁锂材料,之后再在其中加入适量原料以得到所需的锂、铁、磷的摩尔比,经高温固相法合成新的磷酸铁锂。据成本测算,磷酸铁锂废旧电池经改进后的火法干法回收,可实现盈利,但按此回收工艺新制备的磷酸铁锂杂质多,性能不稳定。
二、化学沉淀
根据废旧磷酸铁锂离子电池中不同金属化合物的金属价态不同,经沉淀从废旧磷酸铁锂离子电池中得到高价态的钴化合物。废旧电池经酸处理后的浸出液中含有离子形态的钴、锂,净化除杂浸出液,可得到钴、锂沉淀物,该方法金属回收率高。
该方法比较理想:将废旧磷酸亚铁锂正极材料转化为锂盐和磷酸铁,实现Li、Fe、P的全元素回收。磷酸亚铁锂要想变成锂盐和磷酸铁,需要将亚铁氧化为三价铁,采用酸浸或碱浸将锂浸出。采用氧化煅烧分离出铝片及磷酸铁锂,之后经硫酸浸出、分离得到粗磷酸铁,溶液除杂用碳酸钠沉淀成碳酸锂;滤液蒸发结晶得到无水硫酸钠产品,可以再次利用;粗磷酸铁进一步精制得到电池级磷酸铁,可以用于磷酸铁锂材料的制备。该工艺经过多年的研究,已经相对成熟。
三、生物冶炼
生物冶炼就是利用微生物菌类的代谢过程来实现对钴、锂等金属元素的选择性浸出。生该方法能源消耗低,成本低,且微生物可以重复利用,污染很小;但培养微生物菌类要求条件苛刻,培养时间长,浸出效率低,所以该工艺还需要进一步改进。
对于产生的废弃磷酸铁锂电池如果不加以回收处理则会带来巨大的环境污染。另一方面,金属的有效回收和剩余能量的利用也可以带来可观的经济效益。因此,有必要使用正确的技术手段回收废旧磷酸铁锂电池,避免环境污染和资源的浪费。
Copyright © 2022 康佛森工贸(上海)有限公司
15201969650
微信二维码