废弃手机锂离子电池机械破碎的基础研究

张涛，吴彩斌，王成彦，何亚群

(1.中国矿业大学 化工学院，江苏 徐州，221008；2.华东交通大学 土木建筑学院，江西 南昌，330013；3.北京矿冶研究总院，北京，100070)

由于锂离子电池具有密度低、能量高、性能好的特点[1−2]，正在逐步取代其他种类的电池，被广泛应用于手机、电脑、摄像机等现代生活用品中，使用量迅速增加，2015年全球生产数量将达到70亿只[3]。有研究表明：去除塑料和金属外壳之后，锂离子电池含有(36±9)%(质量分数，下同)的钴，锂离子电池中的部分金属含量很高，甚至高于加工后的矿物或矿石本身，经济效益显著[4]。但是，因为其含有易燃、有毒成分，使得对它的安全处理成了一个严重问题。因此，废弃锂离子电池的资源化、无害化处理也就变得越来越重要。虽然目前有很多废弃锂离子电池循环利用的技术研究成果，但是，大部分可行方法都是基于湿法冶金的化学过程，也仅限于实验室研究[5−7]。并且对废弃锂离子电池的资源化处理研究主要集中于正极活性物质的回收利用[8−10]，还有大量的有用物质并未得到回收。究其原因，主要是废弃锂离子电池回收组分的获取大都利用手工拆解的方式，效率低，成本高，缺乏有效的预处理分选手段。Shin等[9]在对废弃锂离子电池进行两段破碎联合湿法冶金工艺处理研究中，对机械破碎进行了探索；Li等[11]在其废弃锂离子电池中金属的联合回收工艺研究中，对机械预处理也进行了研究。目前还缺乏对预处理技术的专门研究。在电子废弃物的资源化处理中，矿物加工的方法得到了成功的应用，成为成熟高效的预处理技术。……