微波焙烧强化废锂离子电池中的金属回收研究

李之钦,李商略,庄绪宁,*,李 斐,顾卫华,白建峰,王景伟

微波焙烧强化废锂离子电池中的金属回收研究

李之钦1,李商略1,庄绪宁1,2,3*,李 斐4,顾卫华2,3,白建峰2,3,王景伟2,3

(1.上海第二工业大学环境与材料工程学院,上海 201209；2.上海电子废弃物资源化协同创新中心,上海 201209；3.上海第二工业大学资源循环科学与工程中心,上海 201209；4.浙江省生态环境科学设计研究院,浙江 杭州 310007)

为进一步提高资源回收效率和降低能耗,围绕废锂离子电池正极材料中有价金属的资源回收问题,提出对废锂离子电池正极材料进行微波焙烧前处理以强化提高各有价金属的浸出效率.结果显示,在不同微波焙烧功率条件下均存在最优焙烧时间以获得最佳金属回收率.综合考虑工序、能耗、成本等因素,研究确定微波焙烧功率600W,焙烧时间6min为较优微波焙烧处理条件,以H2SO4+H2O2为浸出体系,固液比为20g/L,反应温度为80℃,反应时间为60min条件下,Li、Ni、Co、Mn的浸出率分别达96%、85%、76%、52%.微波焙烧对废锂离子电池正极材料中有价金属浸出效率的强化效应主要来源于以下三方面的共同作用:其一,金属颗粒在微波作用下放电产生瞬时高温;其二,在瞬时高温条件下部分金属发生还原反应转化为更易于浸出的化学形态;其三,包覆在物料颗粒表面的有机物得以高效去除,提高金属裸露程度.

废锂离子电池；正极材料；微波焙烧；金属回收

近年,随着工业化发展和人民生活水平日益提高,人民对能源的消费急剧增加.根据国际能源署……