陳雄輝
(浙江華友循環(huán)科技有限公司,浙江 桐鄉(xiāng) 314500)
隨著人類的進(jìn)步和科技的發(fā)展,廢舊鋰離子電池中金屬材料回收技術(shù)相關(guān)的理論知識已經(jīng)發(fā)展的相當(dāng)成熟,該技術(shù)在這個過程中也有著不俗的表現(xiàn),而且伴隨著其他新技術(shù)的不斷涌現(xiàn),廢舊鋰離子電池中金屬材料回收技術(shù)也在進(jìn)行著不斷的技術(shù)革新。并且在近些年來,我國大力倡導(dǎo)開展生態(tài)文明建設(shè)工作,而廢舊鋰離子電池中的重金屬等污染物質(zhì)就首當(dāng)其沖,相關(guān)的工作人員對其廢物處理以及廢物再利用工作相當(dāng)重視,但是相關(guān)的技術(shù)依然存在著較多的問題。
鋰離子電池在我國的大范圍的使用,與我國時下電子科技迅速發(fā)展息息相關(guān),由于電子信息技術(shù)的不斷發(fā)展,電子產(chǎn)品與人們?nèi)粘I畹穆?lián)系越來越緊密,越來越多的電子產(chǎn)品進(jìn)入到家家戶戶之中。而伴隨著一些新型技術(shù)的不斷優(yōu)先發(fā)展,人們對日常生活中常見電子產(chǎn)品的使用性能,以及實際質(zhì)量有著越來越高的要求[1]。鋰離子電池相對于傳統(tǒng)的電子產(chǎn)品電池而言,在實施過程中有著實際體積更小、實際供電能力更強、日常使用更加安全便捷等多方面的優(yōu)勢,所以該技術(shù)自從被提出以來,就吸引了無數(shù)電子產(chǎn)品生產(chǎn)廠家的注意,經(jīng)過長時間人力物力的投入,鋰離子電池相關(guān)的技術(shù)理論已經(jīng)發(fā)展到相當(dāng)成熟,該技術(shù)在諸多領(lǐng)域的應(yīng)用也極其廣泛,針對當(dāng)下的國際電子產(chǎn)品市場進(jìn)行深入的分析,我們可以發(fā)現(xiàn),在移動通信設(shè)備、數(shù)碼產(chǎn)品、攝像機(jī)、筆記本電腦等眾多電子產(chǎn)品領(lǐng)域,已經(jīng)基本完成了鋰離子電池替換傳統(tǒng)電池的工作,而在一起較為新穎領(lǐng)域,如電動汽車,鋰離子電池的滲入也勢不可擋。
廢舊鋰離子電池中金屬材料回收技術(shù)發(fā)展至今已相當(dāng)成熟,其有一套完整的理論體系及分類方式。但是其在應(yīng)用中的問題還是比較突出的,筆者通過對相關(guān)文獻(xiàn)的查詢,就這以回收方法的角度,對相關(guān)問題的整理分析。針對時下鋰離子電池被廣泛使用的發(fā)展現(xiàn)狀,有關(guān)廢舊離子電池的回收技術(shù)也引起了相關(guān)的環(huán)保部門以及社會各界的廣泛關(guān)注,相關(guān)的基礎(chǔ)上的資金也相對成熟,時下較為常用的廢舊鋰離子電池回收法,主要有以下三種:
第一種為火法冶金法,向廢舊鋰電池表面施加高溫,主要目的就是將電池表面的金屬外殼融化分解,之后再進(jìn)行復(fù)選、沉淀的方法,提取出金屬化合物。這種方法在使用過程中雖然有人工作原理簡單、操作簡便的優(yōu)勢,但是其劣勢也是顯而易見的,較高的能耗以及產(chǎn)生了大量廢氣,都給這種廢舊鋰離子電池回收方法提出了較大的異議;第二種為濕法冶金法,這種方法相對于火法冶金法而言,主要的技術(shù)區(qū)別為將機(jī)械加工方法代替了傳統(tǒng)的加熱處理方法,又在一定程度上解決了實際鋰離子電池回收工序中的能耗問題,除此之外,由于該技術(shù)所采用的實際回收工藝更加的先進(jìn)科學(xué),所以提出來的更加的純潔,而且實際提供的效率更高;最后一種回收處理方法為生物浸出法,從字面意思進(jìn)行理解,我們就可以看出該方法相對于前兩種方法而言,所需要的技術(shù)水平更高,但是該方法在使用過程中的優(yōu)勢也是顯而易見的,在實際的使用過程中具有高回收效率、低成本投入、更加符合可持續(xù)發(fā)展理念等等方面的優(yōu)勢,實際回收周期較長就是其最大的弊端。
前問我們討論了廢舊鋰離子電池中金屬材料回收技術(shù)的發(fā)展,對常用的集中回收方法進(jìn)行了深入的分析,下面筆者就針對集中最為常見的鋰離子電池的回收問題,進(jìn)行簡要的分析。
(1)廢舊LICoO2鋰離子電池。我們對傳統(tǒng)的鋰離子電池的設(shè)計什么材料進(jìn)行深入的分析,可以發(fā)現(xiàn)層狀的LICoO2材料是其電池正極最重要的組成材料之一,在該型號的鋰離子電池生產(chǎn)的過程中,也正是考慮到LICoO2材料具有較高的首次充放電效應(yīng)的實際材料特點,才廣泛應(yīng)用這種材料作為電池正極的主要成分。但是在使用的過程中,其一直受到以下元素特征的限制,首先LICoO2材料價格相對其他材料而言十分昂貴,所以實際生產(chǎn)廠家也對其實際用量有著嚴(yán)格的把控,目的就是為了盡最大限度控制其實際的用量,進(jìn)而降低生產(chǎn)成本;其次,LICoO2材料是一種毒性較大的材料,如果在生產(chǎn)的過程中使用不當(dāng)?shù)脑挘瑢嶋H生產(chǎn)人員、產(chǎn)品,用戶以及生態(tài)環(huán)境都有著較大的危害,所以在正常生產(chǎn)過程中,其安全等級也是相關(guān)工作考慮的重點。針對以上兩點LICoO2材料的使用特性,廢舊LICoO2鋰離子電池的回收工作一直以來都受到社會各界的廣泛關(guān)注,而針對廢舊LICoO2鋰離子電池的凈化處理技術(shù),也不知一次的被業(yè)內(nèi)人士提出討論,經(jīng)過多年的發(fā)展,利用氧化亞鐵硫桿菌的生物浸出法成為了一種最為有效的方法,通過這種方法,LICoO2鋰離子電池中鈷金屬的回收率已經(jīng)可以達(dá)到90%,但是花費的時間較長。
(2) 廢舊LIFePO4鋰離子電池。相對于前文中提到的LICoO2鋰離子電池而言,LIFePO4鋰離子電池在使用過程中,具有無毒、無污染的實際優(yōu)勢,LIFePO4鋰離子電池也是國際環(huán)保領(lǐng)域唯一認(rèn)證的一種安全鋰電池,除此之外,在使用過程中,LIFePO4鋰離子電池還具有價格便宜、使用壽命長等各方面的優(yōu)勢,所以這種材料一經(jīng)發(fā)現(xiàn),就被眾多的鋰離子電池生產(chǎn)廠家廣泛使用,成為了新一代利用電池的理想正材料。并且伴隨著近些年來離子電池生產(chǎn)技術(shù)的不斷發(fā)展,LIFePO4鋰離子電池有著極為長遠(yuǎn)的發(fā)展前景。但是以上LIFePO4鋰離子電池在生產(chǎn)以及使用中的優(yōu)勢,也恰恰成為了該型號電池回收利用工作的阻礙,相關(guān)的技術(shù)發(fā)展也相對緩慢。但是也有許多的研究學(xué)者本質(zhì)可持續(xù)發(fā)展的理念,投身于廢舊LIFePO4鋰離子電池回收利用技術(shù)的研究,經(jīng)過眾多研究者的不懈努力,一種名為資源化的分離回收方法,在相關(guān)領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用,這種回收利用方法的原理相當(dāng)簡單,簡單的說就是通過反復(fù)的溶液浸泡以及過濾工作,實現(xiàn)廢舊LIFePO4鋰離子電池中金屬材料的回收。
伴隨著國際經(jīng)濟(jì)社會以及科學(xué)技術(shù)的不斷,各國政府在大力開展經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時,也注意到了可持續(xù)發(fā)展理念對自身發(fā)展的重要意義,未來社會將是一個和諧、智能的的社會。人們對此抱著美好的憧憬的同時,政府及民間企業(yè)對其投資也十分巨大。廢舊鋰離子電池中金屬材料回收技術(shù)在未來醫(yī)療生活中將扮演著至關(guān)重要的角色,相關(guān)技術(shù)發(fā)展與實相時下國家倡導(dǎo)的可持續(xù)發(fā)展的理念不謀而合,相關(guān)的工作人員一定要對該技術(shù)的發(fā)展予以足夠的重視。