方荣华,张文华*,欧阳志昭,陈 哲

( 1. 南昌工程学院机械与电气工程学院,江西 南昌 330000;2. 江西省精密驱动与控制重点实验室,江西 南昌 330096 )

浸出是湿法冶金过程中一种标准和不可缺少的过程,可用于预处理及后续分离步骤。 湿法冶金工艺的步骤为:预处理,得到废旧电池正极材料粉末;通过浸出,从固态废材料中溶解得到正极材料的金属离子;使用化学试剂、溶剂萃取,水热、电沉积等方法,进一步分离提纯,得到铁(Fe)、钴(Co)、锰(Mn)和锂(Li)等金属元素的化合物[1]。 浸出工艺主要用于回收废旧锂离子电池正极材料中的有价金属,浸出效率对随后的净化和金属的整体回收利用具有重要的影响。

浸出过程有碱浸和酸浸两种类型。 与碱浸不同,酸浸可以将几乎所有过渡金属氧化物溶解到溶液中[2],效率较高,受到更多的关注。 本文作者主要综述酸浸法对废旧锂离子电池正极金属的浸出效果。

1 动力锂离子电池预处理

在废旧动力电池回收再利用工艺中,电池的预处理对后续回收过程有很大的帮助。 预处理首先要对废旧电池进行充分放电。 物理和化学放电方法的优缺点列于表1。

表1 物理和化学放电方法的优缺点Table 1 Advantages and disadvantages of physical and chemical discharge methods

放电结束后,需要进行破碎分离处理。 常见的整体破碎、内芯破碎和极片破碎[4]等3 种破碎方式的优缺点见表2。

表2 整体破碎、内芯破碎和极片破碎的优缺点Table 2 Advantages and disadvantages of integral crushing,inner core crushing and pole piece crushing

2 酸浸工艺

预处理后得到的电极材料需要进行浸出处理。 由于浸出效率高、操作简单、成本低,酸浸在湿法冶金工艺中最为常用。……