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废锂电池的处理方法

来源:中国有色金属 时间:2015-09-22 14:58 阅读次数:

   首先对废锂电池进行预处理,包括放电、拆解、粉碎、分选;拆解后的塑料及铁外壳回收;分选后的电极材料进行碱浸出、酸浸出、除杂后,进行萃取。萃取是关键一步,将铜与钴、镍分离;铜进入电积槽进行电积产生电积铜产品;经萃取后的钴、镍溶液再进行萃取分离,这时经过结晶浓缩,直接得到钴盐和镍盐;或者经萃取分离的钴、镍分别进入电积槽中,得到电积钻和电积镍产品。电沉积工序的钻、铜、镍回收率达99%,品级分别达到99.98%、99.95% 和 99.2%~99.9%,硫酸钴、硫酸镍产品等都达到相关标准。

  本项目在最优化的研究成果前提下,进行规模化、产业化的研发和建设,建成一条年回收量达8000吨的废锂离子全封闭清洁生产线,回收得到钴1500吨、铜 1200吨和镍420吨,总产值超过4亿元。将湿法回收重金属技术进行规模化应用,经了解在国内还未见,在国外也不多见。这项成果对全国废锂电池金属资源回收具有一定的指导作用,成功地填补了国内空白;清洁环保,成本低,利润高,在同类企业中具有较大的竞争优势。
  采用湿法回收工艺,整合、简化工艺流程,整套工艺能耗低,产品回收率高。浸出工序采用3次回流浸出,提高浸出率至98.7%;高效的铜、钴萃取剂将铜、钴萃取分离出来,并富集成高浓度的硫酸铜液、硫酸钴液,使之满足电解沉积的工艺要求,提高了回收重金属的效率。电沉积工序电压和电流密度降低,节省电耗。整个工艺流程回收率高,是高值化生产工艺。
  电积工序中,产生的少量硫酸雾废气用集气罩负压抽风收集处理,减少了废气排放;电积完的贫电积液,其中铜离子含量很低而硫酸浓度提高,作为反萃洗涤液或浸出液循环使用,综合利用率高。生产过程大都通过泵输送,各贮槽、循环槽、洗涤槽、萃取箱和电积槽均是封闭的,过程控制严密,机械化自动程度较高,减少了跑冒滴漏引起的原辅料损耗,也减少了污染物的无组织排放。
  电积工序和萃取工序产生的硫酸雾、盐酸雾用碱液喷淋吸收处理,去除率高,废气排放量少。废水经处理后达标排放,滤渣、废渣用来做水泥、砖等建筑材料,固废处理处置率达到100%,实现污染达标排放。
  废锂电池是危险废弃物,但从中回收重金属,最终得到电解钴、电解铜和电解镍等高附加值产品,可作为锂电池的生产原料,同时形成规模化的生产线,较好地实现了区域内资源的循环利用。国内也仅处于研究阶段,尚未见到规模化生产的报道。
  项目采用粉碎分选一浸出一萃取-电积及浓缩结晶工艺回收废锂电池中的铜、钴、镍等有价金属,不仅对各个工序进行最优化研究,提高了酸浸出率和产品的纯度,而且整合缩减了工艺流程,降低了工艺操作的复杂性,降低回收成本,同时还提高工艺灵活度。根据市场调整产品种类,最终能得到电积钴、电积铜和电积镍等高附加值产品,又能得到硫酸钴、硫酸镍等生产锂电池的原料,实现了资源的循环利用。此外,还考虑到生产过程中产生的废气、废水、废渣等,加入环保治理环节,进行清洁生产,达到污染达标排放的目标。经中国资源综合利用协会组织专家组对项目进行科技成果鉴定,确定水平为国际领先
 
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