锂电池回收液nmp精馏小试研究

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1、锂电池回收液NMP精馏小试研究沈众，付益伟，何卿，姚敏，刘洋，高困，周鑫鑫（江苏省环境科学研究院江苏省环境工程重点实验室，江苏南京210036）摘要：采用精馏工艺对锂电池回收液中的N-甲基吡咯烷酮（N-methyl-2-pyrrolidone，NMP）进行回收。考察了pH值、回流比、塔压等因素对工艺流程的影响。结果表明：此工艺有较好的回收效果，当pH值控制在7.0～10.0，蒸发罐的压力为7.5kPa，蒸馏塔的压力分别为7.5和5.5业生产要求。关键词：N－甲基吡咯烷酮(NMP)；锂电池；kPa，蒸馏塔回流比分别

2、为3和0.5时，NMP回收率高达99.98%，符合工回收液；精馏文章编号:1674-4829（2014）05-0032-04中图分类号:X7文献标识码:ALaboratoryTrailStudyonDistillationNMPfromtheRecoveryLiquidofLithiumBatterySHENZhong，FUYi-wei，HEQing，YAOMin，LIUyang，GAOKun，ZHOUXin-xin（JiangsuProvincialKeyLaboratoryofEnvironmentalEng

3、ineering，JiangsuProvincialAcademyofEnvironmentalScience，Nanjing210036，China）Abstract:N-methyl-2-pyrrolidone(NMP)wasrecycledfromliquidlithiumofbatteryrecyclingwithdistillationprocess.TheeffectsofpHvalue,refluxratioandpressureoftowerwereoptimized.Theresultsshow

4、edthatthedistillationprocesshadgoodeffectinNMPrecycling.WhenthepHvaluewas7.0to10.0,thepressureinevaporationtankwas7.5kPa,thepressuresindistillationtowerwere7.5kPaand5.5kPa,respectively.Andtherefluxratiosofdistillationtowerwere3kPaand0.5kPa,respectively.Thus,N

5、MPproductsofhighqualitycouldberecycledandtherecoveryrateofNMPwasashighas99.98%,whichcanmeettherequirementsofindustrialproduction.Keywords:NMP；Lithiumbattery；Recoveryliquid；Distillation0引言占锂电池电芯材料成本的30%左右[2]。NMP作为锂电池正极重要的辅助材料，被大量使用，特别是近几年锂电池产业的迅速发展，NMP需求量越来越大，

6、最终对环境也产生不良影响，由于其价格昂贵，还增加了锂电池行业的生产成本[4-5]。因此，对锂电池回收液中的NMP进行回收再生，不但减少环境污染，还N－甲基吡咯烷酮（N-methyl-2-pyrrolidone，是一种选择性强和稳定性好的极性溶剂和重NMP）要的化工原料，也是一种极性的非质子传递溶剂，具有黏度低，挥发度低，稳定性好，毒性低、沸点高、溶解力强、不易燃、可生物降解、可回收利用、使用安全和适用于多种配方用途等优点[1]，被广泛应用于锂电池、高档涂料及电子绝缘等行业。世界锂电池市场于2009年正式形成[2]

7、，目前中国锂电池产量主要集中在珠三角、长三角、东三省和京津唐汽车产业聚集区[3]。在锂电池上游原材料中，正极材料是锂电池最为关键的原材料，直接决定了电池的安全性能和电池能否大型化，同时也是锂电池成本占比最高的材料，约降低了生产成本。由此可见，NMP精馏回收在我国有着非常广泛的应用前景。因此，为了使NMP精制工艺能够在我国顺利地推广，应对回收液精制再生方法进行详细研究。本研究以某新能源企业的回收液为原料，对不同条件下的NMP精制再生进行小试研究，为生产合格的NMP产品，选择更可行的生产流程和工艺方案提供原始数据，为

8、NMP萃取精馏的工业化生产提供必要的依据。1实验部分收稿日期：2014-07-08基金项目：江苏省环保科研课题（2012024）．作者简介：沈众（1967-），男，江苏南京人，本科，高级工程师，主要从事环境污染与防治研究工作.通讯作者：付益伟，E-mail：yiwei_fu@126.com．1.1实验原料某新能源企业锂电池回收液，其性质见表1。:33第27卷第5期沈众等锂