任国兴，樊友奇，谢美求，潘　炳，肖松文

(长沙矿冶研究院有限责任公司，长沙410012)



废旧锂离子电池还原熔炼“条件窗口”的预测与验证

任国兴，樊友奇，谢美求，潘炳，肖松文

(长沙矿冶研究院有限责任公司，长沙410012)

采用热力学模拟计算软件Factsage，对废旧铝壳锂离子电池FeO-SiO2-Al2O3渣型还原熔炼的氧分压、熔炼温度、造渣剂用量等“条件窗口”进行了理论预测计算，然后进行了试验验证.试验结果与理论预测值吻合很好.合理的“条件窗口”为：温度 1 450 ℃，炉渣组成m(FeO)/m(SiO2)=0.58～1.03、Al2O3质量分数为17%～21.5%，最佳条件下，Co、Ni、Cu回收率分别为98.82%、98.39%、93.56%.

锂离子电池；还原熔炼；FeO-SiO2-Al2O3渣型；热力学“条件窗口”

锂离子电池能量密度高、充放电速度快、循环寿命长，是典型的绿色二次电池，自问世以来发展迅速，广泛应用于手机、笔记本电脑等消费电子产品及各种电动工具中，并成为电动汽车的优选动力电源.近年来随着现代电子通讯设备的快速普及和电动车产业的蓬勃发展，锂离子电池的消费量与报废量急剧增加.

废旧锂离子电池中含有大量的钴、镍、铜、锰等有价金属，具有很高的回收利用价值；另一方面，所含的这些金属以及氟、磷的电解质都是有毒/有害物质，废弃或处置不当，则将造成严重的环境污染[1-2].因此，无论是从资源循环利用，还是从环境保护需要出发，都必须采用先进技术对其进行回收利用处理.

目前，废旧锂离子电池的回收处理技术主要分为湿法和火法两类[3-5]，湿法工艺普遍需要经过电池的拆解/破碎工序，由于电池含有Li等活性物质及大量电解液，拆解/破碎过程极易引发爆炸的安全风险；……