退役三元锂电池材料湿法回收的流程都有哪些步骤呢?
退役三元锂电池电极湿法回收流程主要步骤包括前处理、预处理、浸取有价金属、分离提取有价金属等。 前处理是对退役三元电池进行物理放电和拆解。退役锂离子电池荷电状态参差不齐,会存在不同程度的电量残留。 锂离子电池处于带电状态下,进行拆解比较容易发生自燃、短路、爆炸等危险现象,所以从安全性角度考虑,在进行电池拆解前,要对其进行充分放电。
目前,退役电池放电最普遍的有两种方法,一是在充放电仪上进行物理放电;二是浸泡于一定浓度的盐溶液中充分放电。 一般锂离子电池组由塑料壳包着,单体锂离子电池由金属外壳或铝塑膜包着,充分放电后的电池组经过拆解分选出单体电池,单体电池再分选出电池外壳、电极、隔膜等。 拆解部分,目前以手工拆解较多,手工拆解回收的材料杂质少,回收产品纯度高,但是效率低,处理量小,危险性大。 预处理是电极活性材料与集流体分离,电极不仅含有活性材料,还有导电碳、黏结剂和集流体等物质,电极还需要经过预处理,将活性材料与集流体分离,得到含有价金属的固体粉末,有利于后续的浸取。
常用的预处理方法有热处理法、机械分离法、溶剂法和碱溶法。 热处理法是利用电极材料中每种物质分解温度的不同,通过高温使得黏结剂分解失效,活性物质从集流体上脱落。 热处理法操作简单,能有效分离活性物质与铝箔,且回收的活性物质引入的杂质少,纯净度高,适用于大规模的工业应用。 由于热处理方法需要在高温条件下进行,能耗较高,且电极残留的有机溶剂经过高温会产生有害气体,需要加以特殊的装置净化处理。 机械分离法是利用组分的物理特征,如粒径尺寸、磁性质、密度等差异实现各组分的分离。
由于锂离子电池结构复杂,化学成分组成包括多种金属、有机物、无机物,机械分离法难以实现各组分的高度分离,所以回收的产品杂质含量高,纯度低。 溶剂法是利用相似相溶的原理,采用与黏结剂具有相同极性的有机溶剂来溶解黏结剂,进而实现活性物质与集流体的分离。