废旧电池回收提炼大全如何提炼废旧电池中的合金粉及其他成分回收
1废镍氢电池
11失效负极合金粉的回收处理
将失效MHNi电池外壳剥开从电池芯中分选出负极片用超声波震荡和其它物理方法得到失效负极粉再经化学处理得到处理后的负极粉将此负极粉压片在非自耗真空电弧炉中反复熔炼34次除去熔炼铸锭表面的氧化层将其破碎混合均匀后用ICP方法测其混合稀土镍钴锰铝各元素的百分含量根据储氢合金元素流失的不同以镍元素的含量为基准补充其它必要元素再进行冶炼最终得到性能优良的回收合金
12失效MHNi电池负极合金的回收
将失效负极粉采用化学处理的方法利用处理液对合金表面的浸蚀破坏合金表面的氧化物但又要使合金中未氧化的其它元素及导电剂受到的浸蚀影响降至最小采用05molL1的醋酸溶液将失效合金粉在室温下处理05h再用蒸馏水洗涤真空条件下干燥
结果看出AB5型储氢合金的主体结构没有变仍属于CaCu5型六方结构但负极粉中AlOH3和LaOH3的杂相基本完全消失说明这些氧化物经化学处理后表面的氧化物几乎完全被溶解掉将化学处理后的失效负极粉与制作电池用的原合金粉以及未经化学处理的失效合金粉做充放电性能对比经过化学处理的失效负极粉的放电比容量比未经化学处理的失效负极粉高23mAhg1说明经过化学处理以后由于表面氧化物被大部分除去使失效负极粉中储氢合金的有效成分增加
XPS测试结果表明负极粉表面镍原子的浓度由化学处理前的679升高到930这说明经过化学处理以后合金的表面形成了具有较高电催化活性的富镍层这不但提高了储氢电极的电催化活性而且也提供了氢原子的扩散途径因而使电极的放电性能提高但经过化学处理的失效负极粉与制作电池用的原合金粉相比较放电比容量仍低90mAhg1一方面可能是由于合金的氧化不仅仅是局限于表面也可能会深入到合金的内部化学处理仅仅是将表面的氧化物除去颗粒内部的深层氧化并没有被完全除去另一方面可能是由于合金的粉化使比表面积增大同时使合金与O2反应以及受电解液的腐蚀更加容易两方面原因共同作用导致合金的放电性能下降所以仅仅通过化学处理的方法并不能使失效负极恢复功能还需进行熔炼处理
将上述经过化学处理的负极粉于非自耗电弧炉中进行第一次冶炼将所得合金铸锭抛光去除表面杂质后分析各元素含量结果可以看出合金中的元素含量偏离原合金镍含量远大于原合金粉中的镍含量这是因为在制作电极的过程中加入镍粉做导电剂为了有效的利用它以它为基准调整其它元素的含量使其符合组成为MmNi35Co07Mn04Al03的各元素的配比进行第二次冶炼冶炼后将得到的合金铸锭破碎研磨后测其结构为CaCu5型没有其它杂相生成
将回收的合金粉做充放电性能测试可以看出回收合金粉的放电容量比失效负极粉高约100mAhg1与原合金粉的放电容量相比基本相同并且回收合金粉的放电平台压比原合金粉的放电平台压高约20mV左右这可能是由于合金回收的过程中经过数次熔炼使合金的成分和微观结构得到了改善的原因
2废锂离子二次电池
采用碱溶解酸浸出P204萃取净化P507萃取分离钴锂反萃回收硫酸钴和萃余液沉积回收碳酸锂的工艺流程从废旧锂离子二次电池中回收钴和锂实验结果表明碱溶解可预先除去约90的铝H2SO4H2O2体系浸出钴的回收率达到99以上P204萃取净化后杂质含量为Al35mgLFe05mgLZn06mgLMn23mgLCa01mgL用P507萃取分离钴和锂在pH为55时分离因子CoLi可高达110595以上用饱和碳酸钠沉积碳酸锂所得碳酸锂可达零级产品要求一次沉锂率为765
锂离子二次电池由外壳和内部电芯组成外壳为不锈钢镀镍金属钢壳或塑料外壳电池的内部电芯为卷式结构主要由正极负极隔离膜电解液组成
一般废旧电池的正极材料由约90钴酸锂活性物质78乙炔黑导电剂和34有机粘和剂均匀混合后涂抹于厚度约20m铝箔集流体上电池的负极由约90负极活性物质碳素材料45乙炔黑导电剂和67粘和剂均匀混合后涂抹在厚度为15m铜箔集流体上正负极的厚度约018020mm中间用厚度约10m隔离膜隔开隔离膜一般用聚乙烯或聚丙烯膜电解液为六氟磷酸锂的有机碳酸酯溶液将废旧锂离子二次电池除去包装及外壳取出电芯分离出正极材料
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