動力鋰電池中含有大量值的稀土元素和有色金屬,如鈷、鋰、鎳、銅、鋁等,金屬含量礦石?;厥绽脧U舊動力鋰電池,具有重要的經(jīng)濟價值,是當(dāng)前鋰電產(chǎn)業(yè)鏈的重要環(huán)節(jié)。金屬價格高位觸發(fā)鋰電回收價值,鋰電回收行業(yè)利潤率良好。據(jù)未來智庫消息,預(yù)計2030年,鋰電回收市場規(guī)模近1700億,碳酸鋰10萬元/噸以上鐵鋰回收仍具備經(jīng)濟性。
當(dāng)前,動力鋰電池需求爆發(fā)導(dǎo)致上游金屬原材料價格大幅上漲,包括鎳、鈷、錳、鋰等,我國僅能實現(xiàn)鎳和錳的供需平衡,鈷和鋰的資源儲量均面臨自有產(chǎn)能難以滿足國內(nèi)新能源電池需求激增的情況。通過廢舊鋰電池回收,退役電池正極材料中的有價金屬可再次用于電池的制造,滿足未來對于新能源電池的部分裝機需求。有利于減輕我國對金屬原材料的進口依賴,中和原材料成本上漲帶來產(chǎn)業(yè)發(fā)展壓力;緩解當(dāng)前礦產(chǎn)資源緊缺的問題,對降低電池生產(chǎn)成本、推動電動汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展等方面具有重要意義。
目前,市場上主流的廢舊電池分為兩類:三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池。三元鋰電池一般用于回收利用,從廢舊電池中提取有價值的金屬材料。產(chǎn)成品包括硫酸鎳、硫酸鈷、碳酸鋰等。
廢舊動力鋰電池回收處理拆解技術(shù): 把帶電鋰電池(可包含退役動力鋰電池,磷酸鐵鋰電池,三元鋰電池等其他。因處理產(chǎn)品原料不一樣,技術(shù)裝備生產(chǎn)線會有稍許差別)進貧氧破碎系統(tǒng),把破碎后的帶電鋰電池物料(有惰性氣體保護)直接進無氧裂解系統(tǒng);帶電鋰電池加熱在裂解系統(tǒng)內(nèi)放電發(fā)熱使帶電的電能二次利用,同時對電解質(zhì)、塑膜、塑膠和粘合劑等有機物進行自身裂解,裂解產(chǎn)生的可燃?xì)鈨艋髮α呀庀到y(tǒng)供熱;裂解后的物料經(jīng)過冷卻,由磁選風(fēng)選后把鐵、鎳、鋁塊、銅塊、不銹鋼分選出,再把分選出裂解極片經(jīng)摩擦脫粉篩選分級,把極粉和金屬顆粒分離,金屬顆粒再經(jīng)過分級比重分選進行銅鋁分離;產(chǎn)生的各種廢氣、裂解可燃?xì)饧俺檎婵战?jīng)綜合燃燒系統(tǒng)燃燒供熱,燃燒尾氣經(jīng)過冷卻噴淋,水汽分離和吸附進行達標(biāo)排放。
廢舊鋰電池經(jīng)過自動化廢舊動力鋰電池拆解回收線可以系統(tǒng)進行回收。在集中回收時進行人工分類、拆解和分離,把其中有價值的材料(如鋰、鈷、鎳等)回收再利用。這些材料可以用于生產(chǎn)新的電池或其他工業(yè)產(chǎn)品,實現(xiàn)資源的循環(huán)利用。
廢舊鋰電池的處理通常有兩類處理方法,一類是集中回收拆解,另一類對這些廢舊電池進行梯次利用。 鋰電池回收處理技術(shù)是一個復(fù)雜的過程,涉及多個環(huán)節(jié)和多種技術(shù),旨在有效回收和分類處理廢舊鋰電池,實現(xiàn)資源的循環(huán)利用,同時降低環(huán)境污染。這些技術(shù)包括但不限于: 物理法:通過破碎、篩選等物理方法分離電池中的不同材料,如磁選、比重分選等,這種方法對環(huán)境友好,能夠處理多種鋰電池,且不產(chǎn)生有害物質(zhì)及污染物。 化學(xué)法:包括濕法處理和干法冶金。濕法處理主要用于回收鋰,而干法冶金則涉及高溫焙燒結(jié)合粉碎、篩選等方式回收鎳、鈷等金屬。這種方法雖然能耗較高,但能夠回收多種金屬。 熔煉分離技術(shù):通過溫度和化學(xué)反應(yīng)實現(xiàn)材料分離,提取金屬和無機物質(zhì)。 催化分離技術(shù):利用化學(xué)反應(yīng)在催化劑的作用下實現(xiàn)材料分離,提取電解介質(zhì)等物料。 電解分離技術(shù):利用特定的電流條件下,鋰電池中的電解介質(zhì)經(jīng)電解實現(xiàn)分離,可用于二次利用。 拆解回收技術(shù):將老舊鋰電池拆開,在確保安全的情況下,分離內(nèi)部電路元件,提取金屬、塑料、陶瓷和其他材料。 這些技術(shù)的有效應(yīng)用可以幫助大限度地回收廢棄鋰電池,減少對資源的消耗以及對環(huán)境的污染。同時,全球多家企業(yè)如日本的住友金屬、日礦金屬、豐田,比利時的優(yōu)美科,德國的默克,韓國的地質(zhì)資源研究院以及中國的企業(yè)等,都在投身于鋰電池回收利用的研究,推動這一領(lǐng)域的進步。