リチウム電池はどのようにリサイクルしますか？

廃電池には、廃酸や廃アルカリなどの重金属や電解液が大量に含まれています。使用済みバッテリーから滲出する重金属を自由に廃棄すると、河川、河川、湖、海などの水域を汚染し、間接的に人の健康を脅かします。したがって、廃電池のリサイクルと廃棄は、汚染源を処理するだけでなく、資源のリサイクルと再利用も実現します。

現在、パワーバッテリーは主にニッケル水素電池とリチウム電池の形をしています。ハイブリッドバッテリーは現在、ニッケル水素材料を使用しています。ただし、ニッケル水素電池の技術的性能の中には理論上の限界値に近いものもあるため、今後の開発の方向性とは考えていません。対照的に、リチウムイオン電池は、動作電圧が高く、容量が小さいため、メモリー効果がなく、自己放電が小さく、サイクル寿命が長いという利点が広く認識されています。廃リチウムイオン電池は、通常コバルトが5％〜15％、2％〜7％のリチウム、ニッケルが0.5％〜2％含まれており、リサイクル価値が比較的高い。リチウムイオン電池には、フッ化リチウムリン酸塩などの6つの有毒物質が含まれており、食物連鎖による影響を蓄積することにより、環境や生態系、コバルト、マンガン、銅などの金属に深刻な汚染を引き起こす可能性があり、非常に危険です。リチウムイオン電池の用途がますます広くなるとともに、リチウムイオン電池の貴重な金属の回収、環境への汚染の低減、資源不足などの問題の軽減は、重要な社会的重要性と経済的重要性を持っています。

貴金属リサイクル技術の廃リチウムイオン電池1個

1.1乾式プロセス技術

乾式プロセスは、コバルト、アルミニウム、コバルト浸出分離、およびアセチレンブラックを焙煎するリチウムイオン電池の還元から分離されています。

日本のソニー株式会社と住友金属鉱山会社は、コバルトの廃リチウムイオン二次電池回収などの技術を共同で研究し、最初に電池を燃焼させ、鉄と銅に選別した後、残留粉末を加熱し、酸に可溶、有機溶媒抽出は酸化コバルトを提案することができます[2]。

ChurlKyoungLee [3]、最初に廃リチウムイオン電池、次に熱処理、可燃性物質をガスに入れ、LiCoO2を残します。恒温水浴に硝酸、過酸化水素溶液LiCoO2を加えると、浸出速度はCoとLiは85％を達成しています。

乾式工程は比較的簡単ですが、エネルギー消費量が多く、電解液燃焼の他の成分や電極が大気汚染を引き起こしやすくなっています。

1.2ウェットテクノロジー

湿式法は、廃電池から貴重な成分を浸出させ、特定の方法でリサイクルする無機酸溶液に基づいています。

リチウムイオン二次電池の正極材料を80°Cで塩酸で浸出させ、CoとLiの浸出率はすべて99％を超えた後、PC-288A（2-エチルヘキシルリン酸-モノ-モノ-）でCoを抽出しました。 2-エチルヘキシルエーテル）。ストリッピング後、コバルトは硫酸コバルトの形で回収されます。さらに、炭酸ナトリウム溶液を添加して炭酸リチウム沈殿物を形成し、回収率は80％に近かった。

工藤みつひこ他[5]リチウムイオン電池の正の廃棄物を酸で浸出させ、浸出液に両性金属を加え、Co2 +をCoに変え、次に両性金属を除去して金属Coを得た。

Xiaofeng Wang、[6]最初の電極材料を希塩酸に溶解し、pH = 4に調整し、水酸化アルミニウムを選択的に沈殿させ、pHを10程度に調整すると、コバルト、ニッケル錯体がアンモニアを生成し、 O2からCo2 +およびNi2 +への酸化、およびイオン交換樹脂による溶液、CoおよびNiとシュウ酸塩の沈殿が再び減少します。

Wu Fang [7]アルカリ溶解バッテリー材料を使用し、事前に約90％のアルミニウムを除去し、-H2SO4 + H2O2システムの浸出残留物を使用します。浸出ろ液にFe2 +、Ca2 +、Mn2 +不純物が含まれた後、 P204コバルトとリチウムの混合物、その後、逆抽出後のコバルト、リチウム、硫酸コバルトのP507溶媒抽出分離、抽出液沈殿、炭酸リチウムのリサイクル、リチウムの回収率は76.5％でした。

エネルギー消費量も大きく、湿式プロセスと技術プロセスが長く、設備要件が高く、コストが高く、資源回収率が低い。

1.3イオンふるい法とリチウムイオン電池の処理

2003年、武漢科技大学は、発明の特許を取得したリチウムの新しい方法をリサイクルする廃リチウムイオン電池からのラムダ-MnO2イオンふるい分離の使用を開発しました。ステップの場合：バッテリーシェルの崩壊を取り除き、バッテリーコアを塩酸に完全に溶解させます。 pH> 10の調整システム、ろ過して材料の液体リチウムイオンを取得します。ラムダ-MnO2イオンふるい材料液処理では、リチウムイオン選択的吸着分離、次に塩酸溶出を使用して、イオンふるい中のリチウムイオンの吸着、溶離液塩化リチウムを蒸発させ、溶離液Na2CO3に結合し、濃縮を加熱しました炭酸リチウムの沈殿後[7]。

1.4バイオリーチングプロセス

いわゆる微生物浸出プロセスは、システムの有用な成分が微生物によって可溶性化合物に変換され、選択的に溶解して金属含有溶液を得て、それによって標的成分を不純物成分から分離し、最後に有用な金属の回収[8]。

従来のバッテリーリサイクル技術と比較して、生物学的浸出はインフラ投資が少なく、運用コストが低く、環境への汚染が少ないなどです。しかし、これは比較的新しいテーマであり、種の選択や栽培など、解決する必要のある多くの問題があります。浸出条件の管理、生物学的浸出のメカニズムなど。

1.5その他のリサイクル技術

電気化学的還元技術によるLiCoO2電極は、Co3 +還元Co2 +、LiCoO2固体構造から放出されるリチウムを同時に放出し、他の化学物質の導入を回避し、その後の合併症の治療を引き起こします[9]。

D.-S.キムら[10]は、「溶解-沈殿」のメカニズムに基づいてLiCoO2修復分離の調査を実施し、LiCoO2材料を修復し、同時に分離しました。方法の手順は簡単でした。

2廃リチウム電池のリサイクル対策と提案

2.1バッテリーメーカーから始めて、選別とリサイクルをうまく行ってください

バッテリーの生産者は、有害廃棄物バッテリーを特定する必要があり、有害物質の種類と含有量を示唆し、リサイクルすると同時に、生産者はバッテリー生産技術を改善し続け、次のような有害成分の含有量を減らします。バッテリー内の重金属。

2.2宣伝を強化し、環境保護と意識を向上させる

現在、廃電池の汚染に対する人々の理解は不十分であり、廃電池を意識的に収集するための環境保護の感覚を形成していません。近年、使用済み電池のリサイクルが関係部門の注目を集めていますが、リサイクル用の指定定点ユニットが指定されていますが、成果は少ないです。そのため、廃電池のリサイクルや利用の重要性を積極的に推進し、意識を高める必要があります。また、関連する団体は、環境を保護し、社会全体の環境保護のための良い環境を形成するという人々の社会的責任感を育むために、対応する実践的な活動を実施する必要があります。

2.3法規制の充実、完璧なマネジメントシステムの確立

低水銀および無水銀電池の製品を実現するために、我が国の電池管理政策において、水銀を含まない電池および関連省庁の基準を確立し、電池の水銀レベルの制限から委員会に、これらの規則は、ソース制御。廃棄物のリサイクルを生産者と販売者に義務付ける法律を通じて、わが国の状況と具体的な実施規則に応じた管理措置を策定すると同時に、リサイクルシステムをできるだけ早く確立し、改善するための関連政府部門廃電池のリサイクルのためのあらゆる種類の便利な条件を作成します。

2.4技術の研究開発を強化する

廃電池リサイクル技術の応用に関する研究を増やし、低投資、低公害、高処理効率の新技術を開発する必要があります。同時に、電池の製造元から有害成分の含有量を抑制し、環境に配慮した二次電池の開発を加速し、電池の廃棄量を削減しています。

将来的には、廃リチウムイオン電池の資源技術に関する研究は、より包括的で成熟したものになるでしょう。廃電池の環境管理を強化し、処理技術を低コストで二次汚染のない方向に発展させる必要があります。同時に、グリーンで環境にやさしい新しい電池の開発に取り組み、生産とリサイクルが好循環を形成し、真に人々に利益をもたらし、人々と自然に無害になるようにします。

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