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废弃的锂离子电池是什么垃圾

一粒小小的钮扣电池可污染600立方米水,相当于一个人一生的饮水量;一节一号电池烂在地里,能使一平方米的土地失去利用价值,并造成永久性公害。

废弃的锂离子电池是什么垃圾插图

废弃锂离子电池是什么垃圾?

生活中,锂离子电池主要用于便携式电子设备以及电动汽车中,因为它比其他充电电池具有更高的比能量密度。这导致了锂离子电池的消耗增加,但在达到其寿命尽头后也失去了储能能力;结果产生了大量的废弃锂离子电池。

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锂离子电池中包含多种有毒害性物质,具有很强的腐蚀性和污染性。另外,废锂离子电池电解液含有毒性极强、易燃易爆、腐蚀性强的电解质和有机溶剂。废旧锂离子电池拆解会出现废气、废液和废渣等污染,可能造成生态环境隐患,甚至危及健康。所以,废弃锂离子电池属于有害垃圾。应投递到有害垃圾桶中。

废弃的锂离子电池是什么垃圾插图2

废弃锂离子电池有害

但却并不是没有利用价值

我国是锂离子电池最主要的生产国之一。据中商产业研究院统计,2014年,我国锂离子电池产量达52.87亿只,占全球总产量比重达到71.2%。到2018年电池污染,我国锂离子电池年产量已达到121.14亿只。

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2010-2018年 我国锂离子电池产量与增速

就此预测2020年我国废锂离子电池的报废量将达到12万t至20万t。众所周知,锂离子电池的寿命一般为2~3年,当如此多的锂离子电池达到上限报废后,又该如何处理呢?

目前,由于我国回收锂离子电池产业链的不完整和回收意识的不到位电池污染,废旧锂离子电池回收率不到其报废量的2%。但实际上废离子电池中含有许多有价值的金属材料,其中铜铝金属回收率高达98%,锂离子电池正极材料回收率超过90%。

近日,《ScienceDirect》发表最新研究表示,可以从废弃的锂离子电池的浸出液中选择性地提取铜、镍、钴、锰和锂。首先,使用2-羟基5-壬基苯乙酮(LIX 84-IC)从浸出液中选择性提取铜和镍。提取铜和镍后,使用硫化铵作为沉淀剂从萃余液中选择性地沉淀出钴。随后,通过使用二-2-乙基己基磷酸(D2EHPA)从滤液中分离出锂和锰。最后,开发了一种新的工艺流程表,用于从废锂离子电池的浸出液中选择性回收锂,钴和锰。与其他溶剂萃取和沉淀工艺相比,该工艺在最少的阶段中选择性地萃取了铜、镍、钴、锰和锂,且金属损失可忽略不计。

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据研究,用未稀释的硫化铵溶液作沉淀剂,在pH 2.9~3.1范围内,30 ℃时,浸出液中钴的沉淀率为99.2%,而锰和锂的共沉淀率仅为0.89%和0.62%。钴沉淀后,用10%D2EHPA在平衡pH值为4.5的条件下从滤液中提取98.9%的锰,残液中的锂仍留在萃余液中。从得到的纯化液中,可以通过沉淀、蒸发、电解法以盐、金属的形式回收金属。

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