廢舊鋰離子電池回收利用技術(shù)

廢舊鋰離子電池回收利用技術(shù)廢舊鋰離子電池回收利用技術(shù)RECYCLINGTECHNOLOGY主講：xxx時間：202XPPT模板LFPPT網(wǎng)-WWW.LFPPT.COMPPTLFPPT網(wǎng)-WWW.LFPPT.COMLFPPT網(wǎng)-WWW.LFPPT.COM免費PPT模板下載LFPPT網(wǎng)-WWW.LFPPT.COMPPT模板LFPPT網(wǎng)-WWW.LFPPT.COMPPTLFPPT網(wǎng)-WWW.LFPPT.COMPPT模板下載LFPPT網(wǎng)-WWW.LFPPT.COMPPT模板免費下載LFPPT網(wǎng)-WWW.LFPPT.COMPPT教程LFPPT網(wǎng)-WWW.LFPPT.COMPPT素材LFPPT網(wǎng)-WWW.LFPPT.COMPPT課件PREFACE前言鋰離子電池自商業(yè)化以來，因其具有比能量高、體積小、質(zhì)量輕、應(yīng)用溫度范圍廣、循環(huán)壽命長、安全性能好等獨特的優(yōu)勢，被廣泛應(yīng)用于民用及軍用領(lǐng)域，如攝像機、移動電話、筆記本電腦及便攜式測量儀器等，同時鋰離子電池也是未來電動汽車首選的輕型高能動力電池之一。2012年中國鋰離子電池總產(chǎn)量已達到35.5億只。鋰離子電池經(jīng)過500～1000次充放電循環(huán)之后，其活性物質(zhì)就會失去活性，導(dǎo)致電池的容量下降而使電池報廢。鋰離子電池的廣泛使用勢必帶來大量的廢舊電池，如若對其隨意丟棄不僅會對環(huán)境造成嚴重污染，更是對資源的浪費。鋰離子電池中含有較多的鉆（Co）、銅（Cu）、鋰（Li）、鋁（AI）、鐵（Fe）等金屬資源，其中鈷、銅及鋰的含量最高分別可達20％、7％和3％。如果能將廢舊鋰離子電池中的經(jīng)濟價值高的金屬加以回收利用，無論從環(huán)保方面還是資源的循環(huán)利用方面來講，都具有重大的意義。目錄CONTENTS010203廢舊鋰離子電池正極材料回收工藝總結(jié)我國鋰離子電池回收存在的問題及展望Youcanalsoformattheappropriatetextandadjustthelinespacingofthetext.Youcanalsoformattheappropriatetextandadjustthelinespacingofthetext.Youcanalsoformattheappropriatetextandadjustthelinespacingofthetext.廢舊鋰離子電池正極材料回收工藝廢舊鋰離子電池正極材料回收工藝PART-01Youcanalsoformattheappropriatetextandadjustthelinespacingofthetext.廢舊鋰離子電池正極材料回收工藝電池蓋電池殼正極負極電解質(zhì)隔膜鋰離子電池組成目前可用的鋰離子電池正極材料有LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O4、LiFePO4和三元材料等，負極材料有石墨材料、錫基材料、硅基材料以及鈦酸鋰材料等。電解質(zhì)溶液中的導(dǎo)電鹽一般為LiPF6、LiBF4、LQF3SO3等鋰鹽，常用的溶劑有碳酸乙烯脂（EC）、碳酸丙稀脂（PC）、碳酸二甲脂（DMC）、甲乙基碳酸酯（EMC）等。鉆酸鋰作為第1代商品化的鋰電池正極材料是目前最成熟的正極材料，短時間內(nèi)，特別是在通訊電池領(lǐng)域還有不可取代的優(yōu)勢。廢舊鋰離子電池正極材料回收工藝目前廢鋰離子電池的回收利用研究主要集中于電池中正極活性物質(zhì)的回收利用方法。物理法01化學(xué)法02生物法03一般來說，根據(jù)所采用的主要關(guān)鍵技術(shù)，可以將廢鋰離子電池的資源化處理過程分為廢舊鋰離子電池正極材料回收工藝物理法包括火法、機械破碎浮選法、機械研磨法及有機溶劑溶解法等。物理法往往需要后續(xù)化學(xué)處理才能進一步得到所需的目標產(chǎn)物物理法火法火法通過高溫焚燒分解去除有機粘結(jié)劑，同時使電池中的金屬及其化合物氧化、還原并分解，在其以蒸汽形式揮發(fā)后,用冷凝等方法將其收集?；鸱üに嚭唵?，但能耗大，而且如果溫度過高，鋁箔會被氧化成為氧化鋁；電解質(zhì)溶液和電極中其他成分通過燃燒轉(zhuǎn)變?yōu)镃Q或其他有害成分，如P2O5等。焚燒除去有機物的方法易引起大氣污染，合金純度較低，后續(xù)濕法冶金過程仍需一系列凈化除雜步驟廢舊鋰離子電池正極材料回收工藝機械破碎浮選法該法首先對鋰離子電池進行破碎、篩選，以初步獲得電極材料粉末，之后對電極材料粉末熱處理以去除有機粘結(jié)劑，最后通過浮選分離回收鈷酸鋰顆粒。這種方法對鋰、鈷的回收率較高，但是在機械破碎之后需用馬弗爐熱處理、浮選等方法進一步分離，造成了該法流程過長、成本較高。機械研磨法是利用機械研磨使電極材料與研磨料發(fā)生反應(yīng)，從而使鈷酸鋰轉(zhuǎn)化為其他鹽類。該法不僅可以有效回收回收廢鋰離子電池中的鈷酸鋰,而且其中采用了常見的廢塑料材料,實現(xiàn)了變廢為寶的目的,是一種值得推廣的方法。機械研磨法廢舊鋰離子電池正極材料回收工藝化學(xué)法是先用氫氧化鈉、硫酸、雙氧水等化學(xué)試劑將電池正極中的金屬離子浸出，然后通過沉淀、萃取、鹽析等方法來分離、提純鈷、鋰等金屬元素。目前使用較多的浸出體系是硫酸-雙氧水的混合體系。此外，電化學(xué)法、水熱法等也各具特點，越來越得到人們的關(guān)注沉淀法一般是對經(jīng)酸溶體系浸取得到的含鈷和鋰離子的溶液進行凈化除雜等操作，最終將鈷以草酸鈷、鋰以碳酸鋰沉淀下來，過濾干燥得到其產(chǎn)品。萃取法萃取法使用萃取劑對鈷和鋰進行分離回收化學(xué)法沉淀法使用沉淀法和萃取法可以取得較高的回收率，得到的產(chǎn)品純度也較好。但是這些方法流程較長，且化學(xué)試劑和萃取試劑的大量使用會對環(huán)境造成負面影響，因此采用超聲等輔助方法來降低反應(yīng)條件，或者開發(fā)出更為高效的萃取劑是這種方法今后的研究熱點廢舊鋰離子電池正極材料回收工藝鹽析法鹽析法就是通過在溶液中加入其他鹽類，使溶液到過飽和并析出些溶質(zhì)成分從而達到回收有價金屬的目的電化學(xué)法電沉積回收法是將廢舊鋰離子電池正極材料用酸溶解后，然后選擇性地除去鐵、鋁等雜質(zhì)，再通過一定的電流，使鈷、銅、錳等能夠以金屬的形式在陰極析出。應(yīng)用電化學(xué)方法可以在不引入新雜質(zhì)、污染小的情況下對有價金屬進行回收富集，但也需要消耗大量的電能，對浸出液也有一定的要求。水熱法水熱法指在200°C下，將正極LiCoQ、鋁箔、隔膜在高濃度的LiOH溶液里反應(yīng)，得到再生的LiCoO2。該反應(yīng)過程基于“溶解-沉淀”機理，通過控制條件使廢電池正極上的LiCoO2溶解，同時使新生的LiCoO2沉淀下來，因此電池拆解后可以直接以正極物質(zhì)作為反應(yīng)物，無須剝離集流體。廢舊鋰離子電池正極材料回收工藝生物處理法微生物浸出就是用微生物將體系的有用組分轉(zhuǎn)化為可溶化合物并選擇性地溶解出來，得到含金屬的溶液，實現(xiàn)目標組分與雜質(zhì)組分分離，最終回收有用金屬。生物處理法也有局限性微生物對浸出環(huán)境的適應(yīng)能力較弱，使得生產(chǎn)周期比較長，同時對溫度要求比較苛刻，這些方面都影響了生物處理法的推廣?？偨Y(jié)總結(jié)PART-02Youcanalsoformattheappropriatetextandadjustthelinespacingofthetext.總結(jié)目前已工業(yè)應(yīng)用的處理廢舊鋰離子電池的工藝普遍存在的問題是經(jīng)濟效益不高,尚不能完全實現(xiàn)無害化處理。且在中國,只有不到1%的廢棄電池得到回收,而鋰電池只占其中很小一部分,因此有必要尋找一種既經(jīng)濟、快速，又利于環(huán)保的處理廢棄電池,特別是鋰電池的方法01傳統(tǒng)的濕法和干法技術(shù)比較成熟，但工藝流程長，對設(shè)備要求高，成本高，浸出液凈化需要大量電能，有機試劑的使用也會對環(huán)境和人體健康產(chǎn)生不利影響。正在研究中的生物法有許多優(yōu)點，如耗酸低，成本低，重金屬溶出率高，常溫常壓下操作等，有極好的應(yīng)用前景，是一種很有前途的方法。02總結(jié)03但是用生物浸出法回收鋰電池中的金屬是一個比較新的課題還有許多問題需要解決，如菌種的選擇與培養(yǎng)，浸出條件的控制等等。對于生物法，應(yīng)著重于提高鎳、鈷、鋰的浸出率，研究金屬的生物浸出機理，建立動力學(xué)模型，完善理論，探索金屬生物浸出的控制步驟，確定影響微生物浸出的各種條件以及相應(yīng)的作用規(guī)律等我國鋰離子電池回收存在的問題及展望我國鋰離子電池回收存在的問題及展望PART-03Youcanalsoformattheappropriatetextandadjustthelinespacingofthetext.我國鋰離子電池回收存在的問題及展望01.廢舊鋰離子電池的資源化或無害化處置，是國際市場對我國鋰離子電池工業(yè)的客觀要求失效電池早已被歐美等發(fā)達國家列入危險固體廢舊物，根據(jù)ISO14000環(huán)境管理認證體系對產(chǎn)品進入國際市場的要求，必須建立廢舊電池的管理、回收與處理體系。雖然廢舊鋰離子電池的循環(huán)回收已經(jīng)引起了國家相關(guān)部門的高度重視，也于2003年頒布了專門針對廢舊電池的《廢舊電池污染防治技術(shù)政策》，但由于執(zhí)行力度不夠，加之民眾環(huán)保意識淡薄，至今尚未建立系統(tǒng)化管理模式與處理系統(tǒng)。02.對于廢舊鋰離子電池處理企業(yè)來說，僅依賴于從社會上收集廢舊鋰離子電池，則企業(yè)是難以生存與發(fā)展的因此，除了國家明確的政策引導(dǎo)、促進全社會的支持和參與外，企業(yè)本身也要對廢舊鋰離子電池的收集體系進行探索，如與鋰離子電池生產(chǎn)企業(yè)建立互信的依存機制，不僅可以集中處理鋰離子電池廠的次品電池及生產(chǎn)廢料，解決了鋰離子電池廠二次污染問題，而且也能為電池企業(yè)提供合格的電池原料。由于鋰離子電池企業(yè)的產(chǎn)品分類明確，免除了廢舊鋰離子電池處理企業(yè)的再次分選，也簡化了工藝流程。我國鋰離子電池回收存在的問題及展望3.對廢舊鋰離子電池預(yù)處理階段的破碎分解研究較少，很多停留在人工拆解階段，效率低，成本高，嚴重阻礙了鋰離子電池的回收利用進程。因此從廢舊鋰離子電池的破碎力學(xué)特性研究出發(fā)，選擇恰當(dāng)?shù)钠扑榉绞讲⑦x擇合適的破碎機型對鋰離子電池進行破碎與分解，是廢舊鋰離子電池資源化最關(guān)鍵的基礎(chǔ)研究，這對廢舊鋰離子電池回收利用的工業(yè)化推廣有重大現(xiàn)實意義。4.廢舊鋰離子電池二次資源與一次礦產(chǎn)原料相比，有許多特殊性，包括原料的成分和含量的高波動性、毒害性和雜質(zhì)的復(fù)雜性因此，二次資源的循環(huán)