對(duì)于廢電池有哪些回收處理技術(shù)?
廢舊電池的回收處理問(wèn)題一直備受關(guān)注?,F(xiàn)階段中主要運(yùn)用的回收方式有三種,下面讓我們簡(jiǎn)單了解下這三種回收方法。
冶金法是常用的廢舊電池回收技術(shù),主要分為火法冶金法和濕法冶金法,其中,火法冶金法主要是通過(guò)高溫來(lái)破壞外殼,進(jìn)而起到回收電池中的金屬化合成分,相對(duì)而言是鋰離子電池回收技術(shù)中技術(shù)含量且施工工藝比較簡(jiǎn)單的一種方式,但是它也具有一定的缺陷和局限性,雖然能夠?qū)τ阡囯x子電池實(shí)現(xiàn)有效回收,但是隨之而來(lái)產(chǎn)生的空氣污染問(wèn)題卻成為了后續(xù)處理問(wèn)題中的一大難點(diǎn),需要將廢舊電池回收過(guò)程中產(chǎn)生的廢棄進(jìn)行嚴(yán)格的過(guò)濾處理,反而增加了工作技術(shù)難度。
其次是濕法冶金法,濕法冶金法與火法冶金法不同,是通過(guò)機(jī)械方式來(lái)破壞外殼進(jìn)而起到回收金屬化合物的效果,在回收廢舊電池中的金屬化合物時(shí),除了常用的沉淀法外,還會(huì)采用離子交換、吸附的方法,這樣能夠有效提供金屬的純凈度,因此濕法冶金法運(yùn)用范圍較為廣泛,尤其是對(duì)于金屬回收要求較高的鋰離子電池而言,濕法冶金法也是當(dāng)下的不二選擇。
除了濕法冶金法和火法冶金法外,還有一種叫做生物浸出法,生物浸出法是運(yùn)用生物細(xì)菌實(shí)現(xiàn)對(duì)于鋰離子電池的有效回收,屬于目前廢舊電池回收的新型技術(shù),其回收效果高,成本低,因此深受關(guān)注,但是相對(duì)生物細(xì)菌的培養(yǎng)而言,生物浸出法所需要的培養(yǎng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng),不適應(yīng)當(dāng)下的廢舊鋰離子電池回收現(xiàn)狀,但是從長(zhǎng)遠(yuǎn)的角度而言,生物浸出法必將?取代濕法冶金法,成為廢舊鋰離子電池回收的主流技術(shù)方法。廢舊電池回收利用
國(guó)際上通行的廢舊電池處理方式大致有三種:固化深埋、存放于廢礦井、回收利用。
1.固化深埋、存放于廢礦井
如法國(guó)一家工廠就從中提取鎳和鎘,再將鎳用于煉鋼,鎘則重新用于生產(chǎn)電池。其余的各類
廢電池一般都運(yùn)往專門的有毒、有害垃圾填埋場(chǎng),但這種做法不僅花費(fèi)太大而且還造成浪費(fèi),
因?yàn)槠渲猩杏胁簧倏勺髟系挠杏梦镔|(zhì)。
2.回收利用
(1)熱處理
瑞士有兩家專門加工利用舊電池的工廠,巴特列克公司采取的方法是將舊電池磨碎后送往爐內(nèi)加熱,這時(shí)可提取揮發(fā)出的汞,溫度更高時(shí)鋅也蒸發(fā),它同樣是貴重金屬。鐵和錳熔合后成為煉鋼所需的錳鐵合金。該工廠一年可加工2000噸廢電池,可獲得780噸錳鐵合金,400噸鋅合金及3噸汞。另一家工廠則是直接從電池中提取鐵元素,并將氧化錳、氧化鋅、氧化銅和氧化鎳等金屬混合物作為金屬?gòu)U料直接出售。不過(guò),熱處理的方法花費(fèi)較高,瑞士還規(guī)定向每位電池購(gòu)買者收取少量廢電池加工專用費(fèi)。
(2)濕處理
馬格德堡近郊區(qū)正在興建一個(gè)濕處理裝置,在這里除鉛蓄電池外,各類電池均溶解于硫酸,然后借助離子樹(shù)脂從溶液中提取各種金屬,用這種方式獲得的原料比熱處理方法純凈,因此在市場(chǎng)上售價(jià)更高,而且電池中包含的各種物質(zhì)有95%都能提取出來(lái)。濕處理可省去分揀環(huán)節(jié)(因?yàn)榉謷鞘止げ僮?,?huì)增加成本)。馬格德堡這套裝置年加工能力可達(dá)7500噸,其成本雖然比填埋方法略高,但貴重原料不致丟棄,也不會(huì)污染環(huán)境。
廢舊的“大電池”
——?jiǎng)恿﹄姵貞?yīng)該怎么處理?
梯次利用:指使用過(guò)的產(chǎn)品已經(jīng)達(dá)到原生設(shè)計(jì)壽命,再通過(guò)其他方法使其功能全部或部分恢復(fù)的繼續(xù)使用過(guò)程。原理和小時(shí)候看到的南孚電池廣告一樣,遙控車上不能用了,放到遙控器上還能再用。
具體到動(dòng)力電池上,梯次利用是指電池容量在40%-70%的退役電池,經(jīng)過(guò)分選評(píng)估、成組均衡等技術(shù),在備用電源、通信基站等領(lǐng)域得到重新利用,將其價(jià)值最大化。
然而,大范圍推廣梯次利用,目前還有一些阻礙:
(1)電池質(zhì)量問(wèn)題
不是所有的退役電池都能被用來(lái)梯次利用。目前市面上退役的動(dòng)力電池大多是第一批投入市場(chǎng)的新能源車動(dòng)力電池,壽命較短,且標(biāo)準(zhǔn)化程度十分低下(電池大小、型號(hào)、生產(chǎn)記錄和編碼不統(tǒng)一),電池的一致性差,電池壽命和穩(wěn)定性難以保證,存在安全隱患。
(2) 成本問(wèn)題
退役電池要再次利用,要經(jīng)過(guò)檢測(cè)、拆解、重組、維護(hù)等幾個(gè)環(huán)節(jié)。然而目前國(guó)內(nèi)的電池回收體系不完善,梯次利用技術(shù)還不成熟,這些都給梯次利用增加了成本。據(jù)全國(guó)能源信息平臺(tái)數(shù)據(jù),假設(shè)退役動(dòng)力電池的采購(gòu)成本為20美元/kWh且可利用率為60%,則電池回收拆解重組成本為71.7美元/kWh。當(dāng)梯次利用一塊電池還不如重新購(gòu)買一塊電池便宜的話,梯次利用就更沒(méi)有市場(chǎng)了。
(3)政策準(zhǔn)入問(wèn)題
另外,關(guān)于梯次利用的政策也處在變化之中。在《新型儲(chǔ)能項(xiàng)目管理規(guī)范》的征求意見(jiàn)稿提到 “在電池一致性管理技術(shù)取得關(guān)鍵突破、動(dòng)力電池性能監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)體系健全前,原則上不得新建大型動(dòng)力電池梯次利用儲(chǔ)能項(xiàng)目”。后續(xù)的正式文件中則放松了限制:“新建動(dòng)力電池梯次利用儲(chǔ)能項(xiàng)目,必須遵循全生命周期理念,建立電池一致性管理和溯源系統(tǒng),梯次利用電池均要取得相應(yīng)資質(zhì)機(jī)構(gòu)出具的安全評(píng)估報(bào)告?!?