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废锂电池资源化技术及污染控制

1、废锂电池现状

就实际情况而言，回收利用废弃锂电池的企业很少，由于一般

企业的经营规模都比较小，再加上生产设备以及生产技术都比较落后，

因此，企业的产生只是出于摸索阶段，并没有实际投入生产，也就谈

不上对废弃类电池的处理。如今我国最常用到的处理废弃的锂电池的

方法是将废弃的锂电池和其他一些固体废弃物进行混合，然后将其焚

烧，这样一来对环境造成了极为严重的污染。目前，随诊锂电池行业

的不断发展，国内一些专家提出了新的废弃锂电池处理的方法。

赵鹏飞等人提出使用机械将废弃锂电池剪碎，然后用振动、分

选的方法将废弃的锂电池进行分类，进行分类后选出正负极材料、电

极活性材料、石墨以及电极活性材料等，并且将电极材料置于具有

500摄氏度的马弗炉中予以热处理，然后再使用浮选的方法，将锂、

钴氧化物分选出来回收利用。

陈亮等人用H2SOa十H20酸浸出电极材料，同时还用N902来

萃取铜，借助NaOH溶液对铝进行沉淀，接着再使用使其完全沉淀，

并且生成镍钴锰碳酸盐。通过实验总结出镍、钴、锰的浸出率分别为

98%、97%和96%，总而言之，镍、钴和锰的或收率都高于5%，具有

较高的回收价值以及回收效果。

徐源等人通过使用不同的萃取方法，有价萃取分离废旧的钴酸

锂离子电池，在此过程中，首先需要使用酸溶浸出的方法分离出正极

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材料中的金属离子，然后将杂志用P204萃取去除，分别除去杂志中

的Fe3+，Al3+,Ca2+,Cu2+,以及Mg2+离子，但是在水里仍然存在Li2+

与Co2+离子，接着就需要使用P0来将这两中离子去除，同时还得使

用HCl溶液反萃取有机富钴中的CoCl2，通过使用两级反萃取的方法

可以实现对离子的完全分离，使锂离子留在水中。使用Na2C03沉淀

锂离子能够得到Li2C03。

总而言之，我国大量生产锂电池，并且对锂电池的消耗量也比

较大，尽管人们对锂电池的回收较为关注，但是对于锂电池进行回收

利用以及资源再生方面并没有给予足够的重视。如今，对于锂电池的

处理方式通常是与其他普通垃圾以期处理。同时，人们对锂电池的回

收方式并不了解，使得回收过后的锂电池无法得到有效的应用。

2、废锂电池放电处理及手工拆解

废弃的锂电池中通常还残留有电量，在对锂电池进行处理的过

程中，如果没有将残余的电量释放掉，就会在进行电池拆分过程中很

容易产生着火以及爆炸现象，因此，在对废弃的锂电池进行试验之前，

就需要先进行废弃锂电池的放电处理。处理废弃锂电池的方法通常有

物理方法以及化学方法两种，物理放电的方法主要是借助外接负载来

放电，是通过使电池连接外界电阻，使剩余电量在放热的过程中消耗

掉，但是这种方法适合用于对少量电池的放电。以氯化钠盐溶液放电

进行预处理的方法具有易操作、方便、简单的特点，并且较为经济实

用，不会产生出二次污染物，因此在进行废锂电池放电时被广泛使用。

在进行实验时，首先需要将废锂电池放在饱和的食盐水中，使

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其放电10min，正负极电池短路就会将电池中的电量完全释放。将放

电结束后的电池放在60℃以下的烘干箱中放电10h，并且人工对锂电

池的外壳进行拆解，从而得到电池的内芯，再由人工对锂电池的塑料

薄膜以及正负极进行分选，从而获取正极材料。

3、废锂电池资源再生过程中污染物分析及控制

3.1、电解液污染排放控制

电解锂电池的电解液挥发性较强，并且具有较高的腐蚀性、毒

性并且易燃易爆。电解质的成分主要有六氟磷酸锂(LiPF6)，可以和水

以及酸发生反应，从而产生HF等毒性气体以及有毒物质，产生氟污

染;通常情况下，电解质溶液中是EC+DMC以及PC+DEC等混合溶剂，

这些成分都属于易燃易爆物质，在释放出去以后就会形成有机物质。

氟化物可以和NaOH发生反应，从而产生NaF。因此在去除氟污染时

通常使用NaOH溶液。随着手工拆解，会使电解液挥发出去，对于收

集造成很大的不便，因此开展该项工作就显得比较困难。

处理电解液的措施：在进行实验时，在密闭的通风厨下对废锂

电池进行手工拆解，并且将通风窗打开，完成电池拆解之后需要快速

将塑料薄膜、正、负极浸到0.5mol的N