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1、从废弃锂离子电池中回收有价金属的技术第27卷第4期(总第108期)2008年12月Vol.27NO.4(Sum.l08)Dec.2008从废弃锂离子电池中回收有价金属的技术曾桂生，郭琴，胡长安(南昌航空大学环境与化学工程学院，江西南昌330063)摘要:大量废弃锂离子电池会对环境造成污染，而且也造成资源浪费.近年来，从锂离子废旧电池中回收有价资源的研究发展很快•干法和湿法技术比较成熟，但存在能耗高，二次污染，资源回收率不高等问题•未来的研究方向是寻找〜种更为合理，有效，清洁的金属回收和资源利用途径，而生物浸出技术有望充当这一角色
2、.关键词:废旧锂离子电池;有价金属;回收中图分类号：X7o5文献标识码：A文章编号:1009—2617(2008)04—0204040前，市场上锂电池正极材料中主要含有钻酸锂和猛酸锂•钻酸锂作为第1代商品化的锂电池正极材料是目前最成熟的正极材料，短时间内，特别是在通讯电池领域还有不可取代的优势•数据显示［:2000年,全世界锂离子电池的产量为5.41亿只,2006年为9亿只，占世界电池总产量的约35,预计2008年将达到19.1亿只•目前，中国，日本，韩国已成为世界锂电池制造业的三大国家之一（中国排第二），电池消耗量也位居世界之
3、首，由此产生的资源浪费和环境污染问题也比较突出•通常，废弃锂离子电池中，钻质量分数为5〜15Voo,锂质量分数为2%〜7,镰质量分数为0.5-2,废旧电池及生产废料的回收再利用价值相对较高•随着锂离子电池应用的越来越广泛，钻酸锂消耗量也日益增长，在资源日趋紧张的今天，回收锂离子电池中的有价金属，减少对环境造成的污染，缓解资源匮乏等问题，具有重耍的社会意义和经济意义.1废I口锂离子电池有价金属回收技术1.1干法技术干法是通过还原焙烧分离钻，铝，浸出分离钻和乙烘黑的一种锂离子电池回收处理方法•该方法将电池保持在隔绝水分与空气的环境中
4、，一般是在氮气或氨气环境中进行，将锂离子电池在高温下进行焚烧，分离出各种金属•温俊杰,等口提出了高温焙烧回收金属钻的工艺•先对锂离子废旧电池进行放电处理，剥离外壳，回收金属材料；将电芯与焦炭，石灰石混合，投入焙烧炉中进行还原焙烧•有机物燃烧生成二氧化碳及其他气体，钻酸锂被还原为金属钻和氧化锂,氟和磷元素被沉渣固定，铝被氧化为ALO•炉渣•大部分氧化锂以蒸气形式逸出，将其用水吸收,金属铜，锂，镰等形成含碳合金，再用常规湿法冶金技术进行深加工处理•干法工艺流程较短，过程中考虑了氟污染的防治，并且锂元素得以回收.在国外，日本索尼和住友
5、金属矿山公司合作开发出了从废旧锂离子电池中回收钻等元素的技术・・]・先将电池焚烧，去除有机物，再筛选去除铁，铜后，将残余粉末加热并溶于酸中，用有机溶媒提取氧化钻.ChurlKyoungLee,等先把废I口锂离子电池破碎，并在不同温度范围内进行热处理，将碳粉和粘合剂等可燃材料变为气体，留下LiCoO..在恒温水浴(75°C)液固体积质量比20L/g艄酸浓度lmol/L,1.7H()溶液中溶解LiCoO2,Co和Li的浸出率均达到85.干法工艺相对简单,不足之处是能耗较高，电解质溶液和电极中其他成分通过燃烧转变为co或其他有害成分，
6、如PO.等•焚烧除去有机物收稿日期:20080901基金项目:江西省自然科学基金(2007GZH1510)和南昌航空大学博士科研启动金(EA200702012)资助项目・作者简介:曾桂生(1977一)，男，江四宁都人，博士，主要研究方向为湿法冶金和电子废弃物资源化.第27卷第4期曾桂生，等:从废弃锂离子电池中回收有价金属的技术?205?的方法易引起大气污染,合金纯度较低，后续湿法冶金过程仍需一系列净化除杂步骤］.1・2湿法技术湿法是以无机酸溶液将废旧电池中的各有价成分浸出后，再以络合交换法,碱煮一酸溶法，酸溶一萃取一沉淀法等加以
7、回收.ZhangPingwei,等用4mol/L盐酸溶液在80°C下浸出锂离子二次电池正极废料,Co,Li的浸出率均大于99,之后用0.9mol/L的PC—88A(2一乙基己基磷酸一单2一乙基己基酥)萃取Co,反萃取后以硫酸钻形式回收钻•溶液中的锂通过加入饱和碳酸钠溶液，在100.C下沉淀为碳酸锂得以回收，回收率接近80%.KudoMistuhiko,等［7用酸浸出锂离子电池正极废料，往浸出液中加入两性金属，使Co”变成Co,然后加碱去除两性金属，获得金属Co.Hayashi,等用硫酸或盐酸浸岀，在浸出液中加入碱金属碳酸盐，沉淀
8、物质经焙烧获得更纯的正极活性物质.Supasan,等用HNO•溶液浸出锂离了电池正极废料，往混合浸出液中加入LiOH,使各金属生成氢氧化物沉淀，沉淀物经过滤并焙烧，得金属氧化物的混合物.王晓峰，等先将电极材料在80C的稀盐酸中溶解，滤去不溶物质后用氨水调节pH一
