锂电池回收：浅谈废旧锂电池回收的几种工艺

目前锂电池回收的回收工艺主要包括预处理、电极材料二次处理和深度回收三个步骤。每一步都包含多种处理方法，这也造成了锂电池回收的复杂性。废旧电池的预处理主要是通过粉碎或筛分去除有害源，分解废旧电池，实现简单的分离和分类；二次处理是指电池成分的靶向处理和内部混合物的溶解，常用的方法有酸溶法和电池内部混合物两步酸溶/碱溶法；深度回收是为了获得阴极材料。常用的回收工艺一般包括化学回收、物理回收、生物回收和联合法。根据处理方法的不同，化学回收工艺分为湿法回收技术和火法回收技术。

为了安全处置锂电池回收的废旧电池，在预处理前应将废旧锂电池排出，使废旧锂电池处于安全状态。预处理过程主要包括物理方法和破碎分选，包括机械剥离电池外壳、破碎电极材料、分选破碎材料等。

在废旧锂电池回收的二次处理过程中，电极材料实际上是通过溶解-浸出进行处理的。预处理后的电极材料用酸碱溶液溶解，材料中的金属离子被还原成金属或相应的无机盐如氧化物和氯化物，这是整个工艺系统的关键。

锂电池回收的二次处理后的渗滤液可能含有多种金属元素，如锂、钴、镍、锰、铜、铝、铁等。通过大量的研究和试验，成熟的方法有溶剂萃取法、化学沉淀法、盐析法、离子交换法和电化学法。从目标产物的回收率和纯度来看，溶剂萃取法在条件温和和回收效果方面比化学沉淀法有明显优势，但溶剂萃取法能耗高、工艺复杂。化学沉淀法虽然回收率高，但过程繁琐。在金属离子的处理中，不同化学性质的金属离子用盐析法处理，离子大小明显不同的离子可以用离子交换法或盐析法处理。由于金属离子性质的不同，离子交换法或电化学法相对简单，但对设备要求较高。此外电化学过程耗能较大，回收成本较高。

未来废旧锂电池回收技术的研究将朝着有效降低成本、减少二次污染、增加回收材料种类、提高回收率的方向发展。同时低能耗、低污染的生物冶金新方法在锂电池回收利用过程中的应用也将成为未来研发的要点。