濕法回收工藝預(yù)處理主要分為預(yù)放電、破碎分離、熱處理、溶解處理。由于廢舊電池中大都有少量的電量,在處理之前要對其進(jìn)行徹底放電,以防止后續(xù)處理中少部分電量可能會(huì)放出大量的能量,造成一定的隱患等其他不利因素。破碎處理是為了讓正負(fù)極材料與其他物質(zhì)在機(jī)械力下進(jìn)行多級破碎,篩分等操作以使得電極材料富集,以便于后續(xù)處理。
生物吸附是指用生物質(zhì)對金屬離子進(jìn)行被動(dòng)吸附或者配合的技術(shù) 。也就是指利用具體特性的生物質(zhì) (活的 、死的或者衍生物)的配體和金屬離子之間發(fā)生離子交換 、配合、協(xié)同和鰲合等作用。
生物吸附劑多數(shù)來源于 、、藻類和自然物的廢棄物。生物吸附過程受許多因素影響 , 如生物吸附劑類型、被吸附的金屬離子類型、pH值 、溫度、競爭離子及固液比等, 其中影響的是 pH值、反應(yīng)溫度和競爭離子的數(shù)量和類型。
1、溶液 pH值 :吸附溶液 pH值被認(rèn)為是影響吸附過程中重要的因素 。 pH值會(huì)影響吸附劑結(jié)合位點(diǎn)的暴露程度。大量實(shí)驗(yàn)研究得出 pH值對鋰電池的影響與重金屬不同, 大部分重金屬的吸附 pH值比較高 (3.0 ～ 7.0), 如鉛和銅吸附 pH均為 5.0,鎘、鋅和鎳 pH均為 5.5。而鋰電池吸附 pH一般較低 (1.0 ～ 3.0),如鉑 pH為 1.6, 鈀pH為 1.8。
2、反應(yīng)溫度 :反應(yīng)溫度通常影響溶液中鋰電池離子的穩(wěn)定性, 離子與吸附劑配合和細(xì)胞壁化學(xué)成分離子化的穩(wěn)定性。
3、 競爭離子 :生物吸附方法回收鋰電池應(yīng)用于工業(yè)上復(fù)雜的一個(gè)問題就是其它競爭離子的存在。其他競爭離子可能會(huì)與主要金屬離子競爭吸附位點(diǎn), 或者降低吸附劑的特性。
主要類型及特點(diǎn)
類型 核心特點(diǎn) 典型應(yīng)用
三元鋰電池 能量密度高、低溫性能好 電動(dòng)汽車、智能手機(jī)
磷酸鐵鋰電池 性高、循環(huán)壽命長、成本較低 儲(chǔ)能電站、電動(dòng)客車
鈷酸鋰電池 體積小、電壓高，性較弱 筆記本電腦、小型數(shù)碼
錳酸鋰電池 成本低、倍率性能好，循環(huán)壽命較短 電動(dòng)工具、動(dòng)力電池輔助
工藝選擇決定加工成本差異
濕法回收：需使用化學(xué)試劑溶解金屬，加工成本較高。例如，磷酸鐵鋰電池濕法回收單噸加工費(fèi)約 1.13 萬元，三元電池達(dá) 1.44 萬元。
干法回收：高溫處理工藝簡單，但能耗高且污染大。磷酸鐵鋰電池干法加工費(fèi)約 0.59 萬元 / 噸，三元電池為 0.6 萬元 / 噸。
生物法：雖環(huán)保但技術(shù)不成熟，成本遠(yuǎn)超工業(yè)應(yīng)用水平。
