廢棄的鋰電池無害化處理

廢棄的鋰電池中含有大量不可再生且經濟價值高的金屬資源，如鈷、鋰、鎳、銅、鋁等，如果能有效地回收處理廢棄或不合格的鋰電池，不僅能減輕廢銼電池對環境的壓力，還可以避免造成鈷、鎳等金屬資源的浪費。

常州今創博凡能源新材料有限公司與高校合作，建立了以江蘇技術師范學院、江蘇省貴金屬深加工技術及其應用重點實驗室為技術支撐的課題組，立項研究從廢鋰離子電池中回收有價金屬，經過3年研發，解決了生產中操作復雜、流程長、有機溶劑對環境造成危害等不利因素，縮短了工藝流程，降低了耗電量，提高了金屬回收率、純度和回收量，形成“每年8000噸廢鋰電池金屬全封閉清潔回收工藝及其應用”成果。

項目屬于固體廢棄物資源化利用應用領域，技術原理是采用濕法冶金技術進行有色金屬的分離和回收，包括浸出、溶液凈化與富集、溶劑萃取等，另外還采用電冶金技術即電積最終獲得單質金屬產品。

技術路線是：首先對廢鋰電池進行預處理，包括放電、拆解、粉碎、分選;拆解后的塑料及鐵外殼回收;分選后的電極材料進行堿浸出、酸浸出、除雜后，進行萃取。萃取是關鍵一步，將銅與鈷、鎳分離;銅進入電積槽進行電積產生電積銅產品;經萃取后的鈷、鎳溶液再進行萃取分離，這時經過結晶濃縮，直接得到鈷鹽和鎳鹽;或者經萃取分離的鈷、鎳分別進入電積槽中，得到電積鉆和電積鎳產品。電沉積工序的鉆、銅、鎳回收率達99%,品級分別達到99.98%、99.95%和99.2%～99.9%，硫酸鈷、硫酸鎳產品等都達到相關標準。

本項目在最優化的研究成果前提下，進行規模化、產業化的研發和建設，建成一條年回收量達8000噸的廢鋰離子全封閉清潔生產線，回收得到鈷1500噸、銅1200噸和鎳420噸，總產值超過4億元。將濕法回收重金屬技術進行規?；瘧?，經了解在國內還未見，在國外也不多見。這項成果對全國廢鋰電池金屬資源回收具有一定的指導作用，成功地填補了國內空白;清潔環保，成本低，利潤高，在同類企業中具有較大的競爭優勢。

采用濕法回收工藝，整合、簡化工藝流程，整套工藝能耗低，產品回收率高。浸出工序采用3次回流浸出，提高浸出率至98.7%;高效的銅、鈷萃取劑將銅、鈷萃取分離出來，并富集成高濃度的硫酸銅液、硫酸鈷液，使之滿足電解沉積的工藝要求，提高了回收重金屬的效率。電沉積工序電壓和電流密度降低，節省電耗。整個工藝流程回收率高，是高值化生產工藝。

電積工序中，產生的少量硫酸霧廢氣用集氣罩負壓抽風收集處理，減少了廢氣排放;電積完的貧電積液，其中銅離子含量很低而硫酸濃度提高，作為反萃洗滌液或浸出液循環使用，綜合利用率高。生產過程大都通過泵輸送，各貯槽、循環槽、洗滌槽、萃取箱和電積槽均是封閉的，過程控制嚴密，機械化自動程度較高，減少了跑冒滴漏引起的原輔料損耗，也減少了污染物的無組織排放。

電積工序和萃取工序產生的硫酸霧、鹽酸霧用堿液噴淋吸收處理，去除率高，廢氣排放量少。廢水經處理后達標排放，濾渣、廢渣用來做水泥、磚等建筑材料，固廢處理處置率達到100%，實現污染達標排放。

廢鋰電池是危險廢棄物，但從中回收重金屬，最終得到電解鈷、電解銅和電解鎳等高附加值產品，可作為鋰電池的生產原料，同時形成規?；纳a線，較好地實現了區域內資源的循環利用。國內也僅處于研究階段，尚未見到規?；a的報道。

項目采用粉碎分選一浸出一萃取-電積及濃縮結晶工藝回收廢鋰電池中的銅、鈷、鎳等有價金屬，不僅對各個工序進行最優化研究，提高了酸浸出率和產品的純度，而且整合縮減了工藝流程，降低了工藝操作的復雜性，降低回收成本，同時還提高工藝靈活度。根據市場調整產品種類，最終能得到電積鈷、電積銅和電積鎳等高附加值產品，又能得到硫酸鈷、硫酸鎳等生產鋰電池的原料，實現了資源的循環利用。此外，還考慮到生產過程中產生的廢氣、廢水、廢渣等，加入環保治理環節，進行清潔生產，達到污染達標排放的目標。經中國資源綜合利用協會組織專家組對項目進行科技成果鑒定，確定水平為國際領先。