廢電池回收利用方法大全
2016-08-27 13:46:57   來(lái)源：    點(diǎn)擊：

廢舊電池回收提煉大全，如何提煉廢舊電池中的合金粉及其他成分回收。
　　1. 廢鎳氫電池
　　1.1 失效負(fù)極合金粉的回收處理
　　將失效MH/Ni電池外殼剝開，從電池芯中分選出負(fù)極片，用超聲波震蕩和其它物理方法，得到失效負(fù)極粉，再經(jīng)化學(xué)處理得到處理后的負(fù)極粉，將此負(fù)極粉壓片，在非自耗真空電弧爐中反復(fù)熔煉3～4次。除去熔煉鑄錠表面的氧化層，將其破碎，混合均勻后，用ICP方法測(cè)其混合稀土、鎳、鈷、錳、鋁各元素的百分含量，根據(jù)儲(chǔ)氫合金元素流失的不同，以鎳元素的含量為基準(zhǔn)，補(bǔ)充其它必要元素，再進(jìn)行冶煉，最終得到性能優(yōu)良的回收合金。
　　1.2 失效MH/Ni電池負(fù)極合金的回收
　　將失效負(fù)極粉采用化學(xué)處理的方法，利用處理液對(duì)合金表面的浸蝕，破壞合金表面的氧化物，但又要使合金中未氧化的其它元素及導(dǎo)電劑受到的浸蝕影響降至最小。采用0 5mol?L-1的醋酸溶液，將失效合金粉在室溫下處理0.5h，再用蒸餾水洗滌、真空條件下干燥。
　　結(jié)果看出，AB5型儲(chǔ)氫合金的主體結(jié)構(gòu)沒有變，仍屬于CaCu5型六方結(jié)構(gòu)，但負(fù)極粉中Al(OH)3和La(OH)3的雜相基本完全消失，說(shuō)明這些氧化物經(jīng)化學(xué)處理后，表面的氧化物幾乎完全被溶解掉。將化學(xué)處理后的失效負(fù)極粉與制作電池用的原合金粉以及未經(jīng)化學(xué)處理的失效合金粉，做充放電性能對(duì)比，經(jīng)過(guò)化學(xué)處理的失效負(fù)極粉的放電比容量比未經(jīng)化學(xué)處理的失效負(fù)極粉高23mAh?g-1，說(shuō)明經(jīng)過(guò)化學(xué)處理以后，由于表面氧化物被大部分除去，使失效負(fù)極粉中儲(chǔ)氫合金的有效成分增加。
　　XPS測(cè)試結(jié)果表明，負(fù)極粉表面鎳原子的濃度由化學(xué)處理前的6.79%升高到9.30%，這說(shuō)明經(jīng)過(guò)化學(xué)處理以后，合金的表面形成了具有較高電催化活性的富鎳層，這不但提高了儲(chǔ)氫電極的電催化活性，而且也提供了氫原子的擴(kuò)散途徑，因而使電極的放電性能提高。但經(jīng)過(guò)化學(xué)處理的失效負(fù)極粉與制作電池用的原合金粉相比較，放電比容量仍低90mAh?g-1，一方面可能是由于合金的氧化不僅僅是局限于表面，也可能會(huì)深入到合金的內(nèi)部，化學(xué)處理僅僅是將表面的氧化物除去，顆粒內(nèi)部的深層氧化并沒有被完全除去；另一方面可能是由于合金的粉化使比表面積增大，同時(shí)使合金與O2反應(yīng)以及受電解液的腐蝕更加容易，兩方面原因共同作用導(dǎo)致合金的放電性能下降。所以，僅僅通過(guò)化學(xué)處理的方法并不能使失效負(fù)極恢復(fù)功能，還需進(jìn)行熔煉處理。
　　將上述經(jīng)過(guò)化學(xué)處理的負(fù)極粉，于非自耗電弧爐中進(jìn)行第一次冶煉。將所得合金鑄錠拋光，去除表面雜質(zhì)后，分析各元素含量，結(jié)果可以看出合金中的元素含量偏離原合金，鎳含量遠(yuǎn)大于原合金粉中的鎳含量，這是因?yàn)樵谥谱麟姌O的過(guò)程中加入鎳粉做導(dǎo)電劑，為了有效的利用它，以它為基準(zhǔn)，調(diào)整其它元素的含量使其符合組成為MmNi3.5Co0.7Mn0.4Al0.3的各元素的配比，進(jìn)行第二次冶煉。冶煉后，將得到的合金鑄錠破碎，研磨后，測(cè)其結(jié)構(gòu)，為CaCu5型，沒有其它雜相生成。
　　將回收的合金粉做充放電性能測(cè)試，可以看出，回收合金粉的放電容量比失效負(fù)極粉高約100mAh?g-1，與原合金粉的放電容量相比基本相同，并且回收合金粉的放電平臺(tái)壓比原合金粉的放電平臺(tái)壓高約20mV左右，這可能是由于合金回收的過(guò)程中經(jīng)過(guò)數(shù)次熔煉，使合金的成分和微觀結(jié)構(gòu)得到了改善的原因。
　　2. 廢鋰離子二次電池
　　采用堿溶解→酸浸出→P204萃取凈化→P507萃取分離鈷、鋰→反萃回收硫酸鈷和萃余液沉積回收碳酸鋰的工藝流程，從廢舊鋰離子二次電池中回收鈷和鋰。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:堿溶解可預(yù)先除去約90%的鋁，H2SO4+H2O2體系浸出鈷的回收率達(dá)到99%以上;P204萃取凈化后，雜質(zhì)含量為Al3.5mg/L、Fe0.5mg/L、Zn0.6mg/L、Mn2.3mg/L、Ca<0.1mg/L；用P507萃取分離鈷和鋰，在pH為5.5時(shí)，分離因子βCo/Li可高達(dá)1×105;95℃以上用飽和碳酸鈉沉積碳酸鋰，所得碳酸鋰可達(dá)零級(jí)產(chǎn)品要求，一次沉鋰率為76.5%。
　　鋰離子二次電池由外殼和內(nèi)部電芯組成，外殼為不銹鋼、鍍鎳金屬鋼殼或塑料外殼；電池的內(nèi)部電芯為卷式結(jié)構(gòu)，主要由正極，負(fù)極，隔離膜，電解液組成。
　　一般廢舊電池的正極材料由約90%鈷酸鋰活性物質(zhì)，7%～8%乙炔黑導(dǎo)電劑和3%～4%有機(jī)粘和劑，均勻混合后涂抹于厚度約20μm鋁箔集流體上；電池的負(fù)極由約90%負(fù)極活性物質(zhì)碳素材料，4%～5%乙炔黑導(dǎo)電劑和6%～7%粘和劑均勻混合后涂抹在厚度為15μm銅箔集流體上。正負(fù)極的厚度約0.18～0.20mm，中間用厚度約10μm隔離膜隔開，隔離膜一般用聚乙烯或聚丙烯膜，電解液為六氟磷酸鋰的有機(jī)碳酸酯溶液。將廢舊鋰離子二次電池除去包裝及外殼，取出電芯，分離出正極材料。
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