隨著鋰電池應用領域的擴大, 我國鋰電池的年產量也在不斷增長, 僅2011年, 全國鋰電池產量即達億只, 同比增長%。目前, 我國已成為鋰電池生產、消費和出口大國, 每年所報廢的舊電池也在隨之增長。這些廢舊電池如處理處置不當, 將會帶來各種環境污染問題。廢鋰電池中含有大量有價金屬, 其中:鈷為5%~20%、鋰為5%~7%、鎳為5%~10%[5], 對這些有價金屬進行合理回收, 不僅能夠緩解我國目前資源短缺的現狀, 具有經濟效益, 而且同時還能夠變廢為寶, 具有顯著的社會環境效益。
鋰電池結構
鋰電池主要是由正負極、隔離膜、電解液、外殼等幾部分組成, 其中正極材料在電池的結構中占據著重要地位。目前, 在商業化的鋰電池中, 廣泛使用的正極材料是由88%的活性材料 (LiCoO2) 與8%的乙炔黑導電劑通過4%的聚偏氟乙烯 (PVDF) 粘結劑均勻涂抹在作為集流體的鋁箔兩面組成的。對于拆解后得到的正極材料, 本研究分析測定了其組成, 并針對正極材料的結構, 分別采用有機溶劑溶解、破碎篩分、高溫分解3種方法對其組成材料進行富集分離, 并分析其分離結果, 以便進一步應用于實際處理過程。
破碎篩分
鋰電池正極是粉末狀活性材料鈷酸鋰與乙炔黑導電劑通過PVDF粘結劑粘貼在鋁箔上而成的。考慮到鋁箔有較好的延展性, 可以通過破碎過程中的機械撞擊將粉末狀活性材料從鋁箔上剝離, 并通過顆粒間的形狀與尺寸差實現鈷酸鋰粉末與鋁箔的篩分分離。將鋰電池正極利用高速粉碎機進行粉碎, 對破碎后的解離物料進行篩分, 測定不同粒度范圍內鈷、鋁等元素含量, 分析不同時間的破碎效果以及破碎篩分規律。
破碎篩分技術可有效對廢鋰電池正極材料進行破碎解離, 并實現正極活性材料與金屬鋁的分離富集。但與有機溶劑溶解和高溫分解兩種方法相比, 其分離富集效果不夠理想, 在實際操作中需要增加后續分選措施以提高對鈷酸鋰活性物質的分離回收。
所有評論僅代表網友意見，與本站立場無關。