中国废旧电池的回收与再利用技术现状
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废弃电池处理的技术难题与研究重点近年来,随着电子产品的普及和更新换代的加速,废弃电池产生的数量也不断增加。
废弃电池的正确处理和回收对环境保护和资源利用至关重要。
然而,废弃电池处理面临许多技术难题和挑战。
本文将探讨废弃电池处理的技术难题,并介绍目前的研究重点。
废弃电池处理的技术难题主要包括以下几个方面:1. 废弃电池的分类和回收:废弃电池种类繁多,包括铅酸电池、锂离子电池、镍氢电池等不同类型。
这些电池的回收和处理方法各异,因此如何进行有效的分类回收成为难题。
2. 废弃电池中的有毒物质:废弃电池中含有重金属等有毒物质,如铅、汞、镍等。
这些物质一旦进入环境,对人体健康和生态环境造成严重损害。
因此,废弃电池的处理需要避免有毒物质的释放和污染。
3. 资源回收的难度:废弃电池中包含许多有价值的金属和贵金属,如镍、钴、锂等。
然而,有效回收这些有价值的资源并非易事,因为废弃电池内部结构复杂,且金属和非金属之间的分离和提取困难。
4. 处理成本与效益:废弃电池处理需要耗费大量的人力、物力资源,处理成本较高。
然而,目前废弃电池回收的经济效益并不明显,导致处理成本难以覆盖。
在面对这些技术难题的同时,研究人员也在不断探索创新的解决方案。
以下是一些废弃电池处理领域的研究重点:1. 废弃电池回收的自动化技术:通过采用机器视觉、人工智能等技术,开发自动化的废弃电池分类和回收系统,可以提高回收效率并降低人力成本。
2. 废弃电池的资源回收技术:研究人员致力于开发高效的废弃电池内金属和非金属的分离、提取技术,以实现废弃电池资源的最大化回收利用。
3. 废弃电池的环境友好处理技术:研究人员积极寻求使用环境友好材料替代有毒材料,探索废弃电池的无害化处理和循环利用方法,以减少对环境的不良影响。
4. 废弃电池回收的经济模式研究:研究人员探索废弃电池回收的经济模式,包括产品设计、回收价值链的构建等方面。
通过提高废弃电池的回收效益,可以降低处理成本并促进废弃电池回收的可持续发展。
废旧电池的回收与利用研究报告近年来,随着电子产品的普及和更新换代速度的加快,废旧电池的数量呈现出日益增长的趋势。
废旧电池所含的有害物质对环境和人类健康造成潜在威胁,因此,对废旧电池的回收与利用已成为一项重要的研究课题。
一、废旧电池回收的意义废旧电池中含有重金属、有害化学物质等对环境具有潜在危害的成分,直接投放到大气、土壤和水源中,会导致环境污染并危害生态平衡。
而通过回收废旧电池,可以有效减少对环境的污染,避免有害物质进入生态系统,保护生态环境和人类健康。
二、废旧电池回收的方法废旧电池的回收主要有以下几种方法:1.政府和企事业单位的回收机制:政府和企事业单位可以建立专门的回收机制,设立回收站点,接收和处理废旧电池。
2.投放指定收集容器:在社区、商场、学校等公共场所设置专门的回收容器,方便市民投放废旧电池。
3.建立回收网络:通过与电子产品销售商、超市等合作,建立废旧电池的回收网络,提供免费回收服务。
4.开展宣传教育:加强对废旧电池回收的宣传教育,提高市民的环保意识和废旧电池回收的参与度。
三、废旧电池的利用途径废旧电池经过回收后,可以进行有效的利用,具体的利用途径包括以下几个方面:1.金属回收利用:废旧电池中含有大量的有色金属,如铜、铝等,通过回收可以将这些有色金属再利用,降低资源的浪费。
2.材料回收利用:废旧电池中的外壳、电解液等材料可以进行回收利用,用于生产新的电池产品。
3.能源回收利用:对于部分废旧电池,经过特殊处理后,可以提取储存在其中的能源,用于家庭或工业用电。
4.环境保护利用:废旧电池中的有害物质可以进行专门处理,降低对环境的污染和危害。
四、废旧电池回收与利用面临的挑战废旧电池回收与利用面临着一些挑战,主要包括以下几个方面:1.回收渠道不畅:目前废旧电池回收的渠道相对较少,市民难以找到合适的回收点,导致回收率较低。
2.回收技术不成熟:废旧电池中的有害物质处理技术相对较为复杂,需要进一步研究和改进。
新能源汽车电池回收与再利用技术研究一、现状分析随着环保意识的日益增强和新能源汽车市场的快速发展,新能源汽车电池回收与再利用技术备受关注。
目前,新能源汽车电池的种类主要包括镍氢电池、锂离子电池和固态电池等。
这些电池在使用过程中会逐渐衰减,导致续航里程减少,需进行更换。
然而,废旧电池的回收与再利用一直是一个亟待解决的难题。
目前,我国新能源汽车市场快速增长,废旧电池数量也在不断增加。
据统计,2019年我国新能源汽车保有量已达700万辆,废弃电池数量超过10万吨。
然而,仅有不到20%的废旧电池得到回收和再利用,大部分废旧电池被随意丢弃,导致环境污染和资源浪费问题日益严重。
二、存在问题1. 回收体系不完善:目前我国新能源汽车电池回收体系尚未健全,缺乏统一标准和规范。
许多小作坊和个人涉足废旧电池回收领域,导致回收链条不清晰,安全隐患较大。
2. 回收成本高昂:目前大多数电池回收企业依赖于手工拆解方式进行回收,成本较高,效率低下。
而且,电池中的有毒金属和化学品会对操作人员造成安全隐患。
3. 再利用技术有限:当前,废旧电池的再利用主要集中在金属回收和部分材料再生利用方面,对于电池的整体再利用和资源化利用仍处于较落后状态。
三、对策建议1. 建立统一的回收体系:推动、企业和社会各界共同参与,建立统一的新能源汽车电池回收体系,制定相关标准和规范,明确回收流程和责任主体,确保回收链条清晰、高效。
2. 推广自动化拆解技术:引入先进的自动化拆解设备,提高废旧电池的回收效率和安全性,降低回收成本。
加强对设备操作人员的培训和安全保障,减少安全事故发生。
3. 加强再利用技术研究:加大对废旧电池的再利用技术研究力度,推动新能源汽车电池的资源化利用和循环利用。
发展高效的电池再生技术,实现废电池中各部件的分离、提纯和再生利用,降低资源浪费。
4. 完善和法规:加强废旧电池回收再利用相关和法规的制定和落实,建立健全的监管机制,严格执法,确保废旧电池的合法回收和再利用,促进产业健康发展。
电动车废电池回收情况汇报近年来,随着电动车的普及和发展,电动车废电池回收问题日益受到人们的关注。
废旧电池的回收处理,不仅关乎环境保护和资源利用,更与人们的生活质量和健康息息相关。
因此,我们对电动车废电池回收情况进行了一次汇报,以便更好地了解当前的情况,并为未来的环保工作提供参考。
首先,我们对全国范围内的电动车废电池回收情况进行了调查和统计。
据了解,目前我国废旧电池回收率仍然较低,大部分废旧电池并没有得到有效回收利用。
其中,一些小作坊和无资质的回收站存在私自拆解和处理废旧电池的情况,严重污染环境和危害人民健康。
同时,由于电动车废电池的种类繁多,回收处理难度较大,导致回收率不高。
其次,我们对一些地方的废电池回收处理工作进行了实地调研。
在一些先进的城市和地区,政府和企业联合开展了废旧电池回收利用的示范项目,通过建立统一的回收体系和处理中心,有效提高了废电池的回收率和资源利用率。
一些高新技术企业也在废电池回收处理方面进行了探索和创新,通过科技手段提高了回收效率和资源再利用率。
此外,我们还发现一些电动车生产企业和销售商开始重视废旧电池的回收利用工作。
他们通过建立回收网络和政策激励机制,鼓励用户主动参与废电池回收,提高了回收率和回收质量。
一些企业还在废电池回收利用方面进行了技术研发和产品创新,推动了废旧电池资源化利用的进程。
综上所述,电动车废电池回收情况在我国存在着一定的问题和挑战,但也有一些积极的变化和进展。
为了更好地解决电动车废电池回收问题,我们建议加强相关法律法规的制定和执行,规范废旧电池回收处理行为;加大废旧电池回收利用技术研发和推广力度,提高回收率和资源利用率;加强政府、企业和社会公众的合作,共同推动废旧电池回收利用工作。
只有通过共同努力,才能更好地保护环境、节约资源,实现可持续发展的目标。
总而言之,电动车废电池回收问题是一个涉及环保、资源利用和公共健康的重要议题,需要我们共同关注和努力。
希望通过我们的汇报,能够引起更多人的重视和关注,为电动车废电池回收利用工作提供更多的思路和支持。
废旧锂离子电池的回收技术现状及展望锂离子电池具有非常广泛的应用范围,随着平板电脑、智能手机和超级本的使用量增加,预计在 2020 年左右,传统小型锂离子电池的应用会呈现大幅度增加的趋势。
与此同时,大批废旧的锂离子电池的回收利用问题愈发凸显,利用填埋、焚烧等传统方法处理废旧锂离子电池,既浪费了资源,又对环境造成了污染,甚至还会给人体健康带来危害。
我国现有的废旧锂离子电池回收企业主要集中在珠江三角区和长江三角区,虽然数量很多且规模较大,但是回收工艺都比较落后,分类拆解主要采取人工作业,还属于劳动密集型产业导致工作效率低,差错率大。
因此,废旧锂离子电池的高效,低成本回收处理成为我国电池行业发展的瓶颈问题机遇与挑战并存。
1 锂离子电池的回收技术锂离子电池通常由重金属、有机化合物和塑料组成,其质量比大约为:重金属占 15%-37% 有机化合物占 15%,塑料占 7%。
综合来看,在锂离子电池的组成中,以正极活性物质,即重金属对环境的影响最为显著,且回收价值较高。
1.1 物理分选法金泳勋等采用立式剪碎机,等级风力摇床和振动筛分级,破碎和分选的方法处理废旧锂离子电池,最终得到了附加值较高的轻烯烃产品,金属产品及电极材料。
正极材料的混合粉末经马弗炉高温处理,然后用浮选法进行分离。
浮选法的优点主要是不会增加新的污染,能量消耗少,而且外壳也可以循环利用,但也存在一些缺点,例如新合成电池的充放电性能明显降低。
Daniel提出以物理分选法为基础的喷动床淘洗技术。
其过程主要分为两步,首先根据每一种金属的质量以及它的化学组成对废旧锂离子电池进行分类。
其次,使用机械方法(研磨过筛淘洗)来分离不同的金属物质,金属回收率可以达到将近80%,但存在金属混杂情况,即该方法对不同金属的分辨率稍差,目前在废旧锂离子电池回收分离不同金属物质方面喷动床淘洗技术是一种相对简单,成本低廉的选择物理分选法回收废旧锂离子电池的工艺流程相对来说较为简单,成本较低,但是回收的钴酸锂充放电性能和电池容量有所降低。
动力电池的回收与再利用技术探讨随着全球对环境保护的重视以及新能源汽车产业的迅速发展,动力电池的需求呈现出爆发式增长。
然而,当这些动力电池达到使用寿命后,如果不能得到妥善的回收与再利用,不仅会造成资源的浪费,还可能对环境产生严重的污染。
因此,动力电池的回收与再利用技术成为了当前研究的热点领域。
一、动力电池回收的必要性动力电池通常包含锂、钴、镍等稀有金属,这些金属在自然界中的储量有限且开采成本较高。
如果能有效地回收这些废旧电池中的有价金属,不仅可以降低对矿产资源的依赖,还能节约生产成本。
同时,废旧动力电池如果随意丢弃或处理不当,其中的有害物质如重金属、电解液等可能会泄漏到土壤、水体中,对生态环境和人类健康造成威胁。
二、动力电池回收的技术方法1、物理法物理法主要包括拆解、破碎、分选等步骤。
通过拆解将电池的外壳、电极等部件分离,然后进行破碎处理,再利用重力、磁力、静电等方法对不同材料进行分选。
物理法操作相对简单,但回收效率较低,难以实现对有价金属的深度回收。
2、化学法化学法包括湿法冶金和火法冶金两种。
湿法冶金是将废旧电池进行预处理后,用酸、碱等溶液将有价金属溶解出来,然后通过沉淀、萃取、电解等方法进行分离和提纯。
火法冶金则是在高温条件下将电池进行熔炼,使有价金属形成合金,再通过进一步处理得到纯金属。
化学法回收效率较高,但工艺复杂,容易产生二次污染。
3、生物法生物法是利用微生物的代谢作用将废旧电池中的有价金属溶解出来。
这种方法具有环境友好、能耗低等优点,但目前仍处于研究阶段,尚未大规模应用。
三、动力电池再利用的途径1、梯次利用对于性能下降但仍有一定使用价值的动力电池,可以进行梯次利用。
例如,将其应用于储能系统、电动自行车、低速电动车等领域。
通过合理的筛选和重组,延长电池的使用寿命,提高资源利用率。
2、材料再生对无法梯次利用的废旧电池,通过回收处理得到的有价金属和材料,可以用于生产新的动力电池或其他相关产品。
锂电池的回收与循环利用技术目录1.锂电池回收的重要性 (1)2.锂电池回收技术的发展现状 (1)3.锂电池循环利用的前景 (2)回收与循环利用是锂电池产业链中非常重要的环节,对于环境保护和资源利用具有重要意义。
本文将从锂电池回收的重要性、回收技术的发展现状以及循环利用的前景等方面进行探讨。
1.锂电池回收的重要性锂电池作为一种重要的能源储存设备,广泛应用于移动通信、电动汽车、储能系统等领域。
然而,随着锂电池的大规模应用,其废弃物的处理问题也日益突出。
锂电池中含有有毒重金属和有害物质,如果随意丢弃或不当处理,将对环境和人类健康造成严重影响。
1.环境保护:废弃锂电池中的有害物质,如重金属镉、铅、汞等,会渗入土壤和水源,对生态环境造成污染。
同时,锂电池中的有机溶剂和电解液等物质也会对大气和水体造成污染,加速全球变暖和气候变化。
2.资源利用:废弃锂电池中的锂、钻、银等金属元素是宝贵的资源,可以通过回收和循环利用,减少对矿产资源的开采,降低能源消耗和环境压力。
同时,回收锂电池还可以提高资源利用效率,降低生产成本,促进可持续发展。
2.锂电池回收技术的发展现状目前,锂电池回收技术主要包括物理分离、化学处理和冶炼等方法。
然而, 由于锂电池种类繁多、结构复杂,回收过程中存在一系列的技术难题和挑战。
L物理分离:物理分离是锂电池回收的基础工艺,包括机械破碎、磁选、重力分选等方法。
这些方法可以将废弃锂电池中的正负极材料、电解液和外壳等组分进行有效分离,为后续的处理提供基础。
2.化学处理:化学处理是锂电池回收的关键环节,包括酸碱溶解、高温熔融、浸出等方法。
这些方法可以将废弃锂电池中的有机溶剂、电解液和金属元素进行有效分离和提取,实现资源的回收和再利用。
3.冶炼:冶炼是锂电池回收的终极手段,通过高温熔融和化学反应,将废弃锂电池中的金属元素进行高效提取和分离。
冶炼技术可以实现废弃锂电池中金属元素的高纯度回收,为资源的再利用提供有力保障。
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中国废旧电池回收现状
随着我国社会生活科技水平的不断迚步,电池作为一种必丌可少的便携式能量储存器,消耗量每年递增,如随意丢弃,电池里的重金属物质渗入土壤和地下水资
源中,将对环境和人们的身体产生巨大的危害,人们在购买电池时也从不考虑其是否符合环保标准。
很多设置的废旧电池回收箱,被当作垃圾箱,形同虚设。
目前,我国的电池生产企业有350多家,每年各类电池的年生产量约150-160国内消费量为70亿只左右,这个数据每年以10%左右的速度在增长,但回收力度却不足2%。
低回收率直接限制了处理规模的扩大和处理技术的提高,进而严重阻碍了废旧干
电池回收利用的产业化进程。
2、相关法律制度不健全,尚未建立一套完善有效的回收体系
虽然公众已经开始关注环保问题,但是截止到目前为止,我国仍然缺乏针对废旧电池回收的具体措施,尚未有切实有效的法律法规出台,生产者、使用者和管理者之间各自应承担,即使现有的回收系统也只是散兵散将,很多耗巨资建成的处理中心,因回收不到足够的废旧电池,面临停运的尴尬窘境。
一些不正规的小企业由于缺乏必要的技术支持和处理设备,不但很难有效回收利用,反而还会造成更为严重的二次污染。
3、处理技术要求高、利润低、难以形成规模经济,各种经济因素制约着废旧电池处理产业的发展。
废旧电池处理回报率低、处理技术要求高、利润回报周期长的特性导致了很难吸引投资者,所以也就很难形成产业化的规模。
《废旧电池的回收与利用》研究性学习报告废旧电池的回收与利用一、引言随着科技的进步和人们生活水平的提高,电池在现代社会中已经成为必不可少的能源源泉。
然而,电池的使用寿命有限,当废弃后,会对环境造成严重的污染。
因此,对于废旧电池的回收和利用已经成为当今社会亟待解决的环境问题之一二、电池的组成及分类1.电池的组成电池是由正极、负极和电解质组成的,其中正极是电子流出的地方,负极是电子流入的地方,而电解质则是正负电极之间的媒介。
2.电池的分类根据电池的工作原理及材料,电池可以分为干电池和湿电池两大类。
干电池主要由锰氧化锌、碳锌、碱性锌、银氧化银等材料组成;湿电池主要由铅酸电池、镍镉电池、锂电池等材料组成。
三、废旧电池的污染与危害1.重金属污染废旧电池中的重金属如铅、汞、镉等会对土壤和水源造成污染,进而进入食物链,对人体健康产生长期危害。
2.土壤与地下水污染由于电池中的电解液、废液等会随着废旧电池被处理的方式不同,排放到土壤或地下水中造成污染,破坏生态环境。
3.资源浪费废旧电池中虽然有一定比例的金属可以进行回收利用,但由于缺乏有效的回收系统和管理措施,导致大量贵重资源被浪费。
四、废旧电池的回收利用现状1.国内外回收情况分析在国外,一些发达国家已经建立了完善的废旧电池回收系统,并设立了相关法律和法规进行管理。
在国内,废旧电池回收利用工作仍然存在诸多问题,大多数废旧电池被随意丢弃或放在一般垃圾处理中得不到回收。
2.废旧电池的回收利用技术目前,废旧电池的回收利用技术主要包括机械拆解法、化学浸出法、高温熔炼法等。
这些技术可以将废旧电池中的有价值的金属进行回收,达到资源再利用的目的。
五、废旧电池的回收利用对策及建议1.建立完善的回收体系政府应加大对废旧电池回收利用工作的支持力度,建立起完善的回收体系,包括回收点设置、回收箱投放、回收车辆运输等。
2.加强宣传教育增强公众对废旧电池回收利用的意识和认识,通过媒体宣传、教育活动等方式,提高人们的环保意识和对回收利用工作的重视。
电池技术的回收与再利用电池技术是现代社会中不可或缺的一部分,它们为我们的手机、平板电脑、电动汽车等设备所提供的动力支持被广泛利用。
然而,电池的使用寿命有限,这导致了大量废旧电池的产生。
这些废旧电池如果不得当地处理,会对环境及人体健康造成巨大的影响。
在这种背景下,电池技术的回收与再利用显得十分重要。
电池的废物处理一直是具有挑战性的任务。
不仅因为电池本身的性质复杂,更因为它们蕴含的有害物质可能在未受充分处理之前对环境造成严重污染。
实际上,电池所含有毒材料如镍、铅、铍、银、锌等成分,对土地生态、空气质量、地下水质量以及人体健康产生了巨大的威胁。
当电池因过度充放电或生产故障而报废后,我们必须采取正确的处置方法对其进行回收。
电池的回收利用是循环经济的重要组成部分。
科学地进行废旧电池的回收相当于为环境减负,减少污染对于我们的健康产生的危害。
由于电池中富含的有色金属与稀土元素与自动化技术成为现代工业发展不可或缺的部分,回收再利用电池会不仅会有宏观经济利益而且也有环保效益。
在回收后,电池的成分可以分离出来并用于制造新电池,或是用于生产各种新型的产品,减少了人类对原材料的依赖性,实现了可持续性的发展。
因此,政府和机构应该对电池回收利用给予更多的关注和资金支持,以促进该技术的发展。
电池回收及再利用面临的挑战并不仅仅是废旧电池的处置,同样还涉及海运与航空业。
这些行业在机上使用的设备也普遍依赖于电池技术。
处理废旧电池的过程需要经过专业的技术人员的管理,处理残存有毒物质及剩余成分的同时也要进行高质量的回收。
最后,电池回收及再利用不仅仅是一项技术,而是一种方式,一种生活方式。
在广大公众生活中,我们应该时刻关注有效利用和管理资源。
正确的处置废旧电池是每个人的责任,我们应该勇于肩负起这一重任,让电池技术的再利用成为我们努力实现循环经济的方式之一。
总之,电池技术的回收及再利用是一项高度重要的任务,它可以对我们的生活和环境产生重大影响。
FRONTIER DISCUSSION | 前沿探讨我国废旧动力蓄电池回收利用行业现状及对策姜东 苏春阳 方帅军 元瑞 常阁慧河南德力新能源汽车有限公司 河南省安阳市 455000摘 要: 随着环境形势越来越严峻,世界各国都在大力推行新能源汽车,我国更是将发展新能源汽车上升为国家战略,新能源汽车产业得到快速发展,但随之带来一个新问题,退役的动力蓄电池如何做到妥善处置,如果处置不当不仅污染环境,而且有安全隐患,同时也会造成资源浪费。
国家高度重视,已出台相应的政策法规及标准,规范废旧动力电池的回收再利用。
本文对已发布的政策法规、标准体系进行梳理,结合当前国内废旧动力蓄电池回收利用的现状和问题,提出促进我国汽车动力电池回收利用的措施建议。
关键词:动力蓄电池;回收;现状;问题;措施1 引言我国从2009年推广新能源汽车至今,已超过10年时间,在国家各项利好政策的推动下,新能源汽车产销量逐年攀升。
截至2019年底,我国新能源汽车产量累计超过380万辆,规划到2020年保有量将突破500万辆。
随着时间推移,早期的动力蓄电池已进入退役期。
预测,2020年我国动力蓄电池退役量将达11.25GWh/年,2026年进入爆发期。
除了规模大,动力蓄电池还具有体积大、回收过程危险、电解液污染等特点,造成回收利用难度大,对技术、工艺、回收网络等方面要求高。
国家高度重视,国务院发文明确指出加强动力电池梯次利用和回收管理,工信部等相关部门已陆续启动动力电池回收制度、标准制定及相关示范试点工作,相关企业也积极开展废旧动力蓄电池的回收布局。
2 政策及标准2.1 政策趋势工信部在2019年10月发布《新能源汽车动力蓄电池回收服务网点建设和运营指南》,2个月后,出台《新能源汽车废旧动力蓄电池综合利用行业规范条件(2019年本)》。
查阅历年政策,不难发现,这只是最近几年政策密集发布的一个缩影,而且政策愈发明确、全面。
2.2 标准梳理为完善回收利用体系、完善相关标准体系,汽车用动力电池回收标准相继出台。
US-China Electric Vehicles and Battery Technology Workshop, China 2011中国废旧电池的回收与再利用技术现状Current situation of recycling and reusing for spent batteries in China 李 丽 北京理工大学Li Li Beijing Institute of TechnologyE-mail: lily863@US-China Electric Vehicles and Battery Technology Workshop, China 2011内容提要 Outline1我国目前的废旧电池回收现状The current status of spent battery recycling in China2废旧电池综合回收利用技术Recycle and recovery technologies of spent batteries3国内典型电池回收企业Typical battery recycling companies in ChinaBeijing Institute of TechnologyUS-China Electric Vehicles and Battery Technology Workshop, China 2011Challenge and Opportunites of Power Battery 1.Performance and Safety 2.Cost Reduction 3.Battery RecyclingFrom the viewpoints of environmental preservation, recovery of major components or valuable resources, and provision of raw materials, the battery recycling is highly desirable inInstitute ofpresent time or the future. Beijing either the Technology“中国废旧电池回收体系”是在政府的规范引导下、通过 多种渠道、多种方式、集合多种社会多种资源体,所共同 搭建起的一种可以将废旧电池有效环保回收、无害化处理、 资源化再生,并能自我存续和持续固定的一种资源循环利 用体系模式。
Under the guidance of the government’s regulations and specifications, wasted battery recycling system in China is a self-survival and continued fixed resource recycling system model . It supplies an effective way to recycle, reduce and reuse for wasted batteries.Beijing Institute of Technology根据回收所针对的主体的不同,可分为“上游”和“下游”两类According to different recycle subjects, it can be divided into "upstream" and "downstream”上游-电池生产企业 生产过程中所产生 的不良品、报废品、召 回品等废旧电池的回收 处理问题;上游回收以 商业模式为基础。
Upstream – battery manufacturers Defective products, scrap and recalled products arising from production process, and other issues of recycling; Business ModelBeijing Institute of Technology根据回收所针对的主体,可分为“上游”和“下游”两类According to different recycle subjects, it can be divided into "upstream" and "downstream”下游-电池消费者 使用报废之后的废旧 电池回收处理问题;下 游回收以公益模式为基 础,以社会公德、责任 心为依归,是社会文明 进步的表现。
Downstream - Battery consumers wasted battery recycling issues after degradation; Public Service It depends on social ethics, social civilization and progress.Beijing Institute of TechnologyUS-China Electric Vehicles and Battery Technology Workshop, China 2011我国锂离子电池产量Production of LIB in ChinaDATA FROM: CHINA BATTERY INDUSTRY ASSOCIATIONBeijing Institute of TechnologyUS-China Electric Vehicles and Battery Technology Workshop, China 2011锂离子电池的使用量和废弃量World production and consumption of LIBs2000年5亿只 500million units2004年9亿只 900million units2010年46亿只 4.6billion units使用年限2年 年平均废弃量200-500吨 Amount of waste:200-500t/yBeijing Institute of TechnologyUS-China Electric Vehicles and Battery Technology Workshop, China 2011Dry batteries?Button batteriesNi/MH batteriesBeijing Institute of TechnologyLi-ion batteriesUS-China Electric Vehicles and Battery Technology Workshop, China 20112001年《危险废物污染防治 技术政策》Technology policy 1997年《关于限制电池产品汞含 量的规定》Limitation of MercuryContent for Batteries of pollution control for hazardous wastes2002年《关于涉汞行业环境保 护管理规定》Environmentalprotection regulations for Industries concerning mercury2001 199720021995年 《无汞干电池》 1995Mercury-free batteries中国 China2006 200920032003年《废电池污染防治 技术政策》Pollutionprevention and technology policy for spent battery20102010年《废弃电器电子产品 回收处理管理条例》Regulations for recycling of waste electrical and electronic products2009年《一次废旧电池分类》 和《二次小型电池废料废件 分类》推荐性国家标准Recommended National Standards of the classification of waste dry battery and second battery2006年《电池行业清洁 生产评价指标体系(试 行)》Clean productionevaluation system for battery industryBeijing Institute of Technology废旧电池产生的危害Safe disposal may become a serious problem due to the presence of flammable and toxic elements or compounds重金属污染Heavymetals危害有机溶剂污染 Organic solventsHazards大气污染 Air pollutionBeijing Institute of TechnologyUS-China Electric Vehicles and Battery Technology Workshop, China 2011废旧电池污染防治的原则Principles of pollution control for spent battery全过程控制 避免二次污染和污染转移 total process control system减量化、资源化和无害化 Reduce,Reuse,Recycle突出重点、分类控制 Target key points, classified controlBeijing Institute of TechnologyUS-China Electric Vehicles and Battery Technology Workshop, China 2011废旧二次电池回收处理技术Processes and technologies for the recycling of spent batteries酸浸过程(Acid leaching) 生物淋滤(Bioleaching) 化学沉淀法(Chemical precipitation) 溶剂萃取法(Solvent extraction) 电化学法(Electrochemical process)直接合成电极材料Direct synthesis of electrode materials化学法Chemical treatment溶胶凝胶法(Sol-gel method) 水热法(Hyrdothermal method) 共沉淀法(Co-precipitation method) 电化学法(Electrochemical method)物理法Physical treatment火法(Thermal treatment) 机械分离(Mechnical separation process) 研磨过程(Mechanochemical process) 有机溶剂溶解(Dissolution process)Beijing Institute of TechnologySummary of recycling processes or treatment methods for the components of lithium-ion batteriesA single recycling process can only achieve the destination of recovering a part of components or can only be one step of a whole procedure for recycling spent LIBs. Therefore, combination of several single recycling processes is necessary to recycle or recover the main components from spent LIBs.Beijing Institute of TechnologyUS-China Electric Vehicles and Battery Technology Workshop, China 2011(1)物理法(预处理)Physical method (Pretreatment)工艺简单 Simple process成本低 Low cost物理法Skinning, crushing, removing of crust, sieving and separation(density, conductivity, magnetic behavior etc)能耗大 Large energy consumption易引起污染Environmental PollutionBeijing Institute of TechnologyUS-China Electric Vehicles and Battery Technology Workshop, China 2011机械研磨法 Mechanochemical processCo-grinding of LiCoO2 with polyvinyl chloride(PVC)钴酸锂材料 与PVC共研 磨研磨后Co和 Li与PVC中 的氯生成无 机氯盐Formation of Liand Co-chlorides用水溶解, 可与其他研 磨物质分离Water leaching90%Co & almost 100%Li can be recovered. About 90% of chlorine in PVC sample transformed into inorganic chlorine.Beijing Institute of TechnologyUS-China Electric Vehicles and Battery Technology Workshop, China 2011(2)化学法 Chemical processes化学处理法Chemical processes酸浸或生物淋滤Acid leaching Bioleaching沉淀法 (Chemical precipitation)溶剂萃取法 (Solvent extraction)电化学法 (Electrochemical process)Beijing Institute of Technology一、天然有机酸对钴酸锂电极材料的浸出研究 (1)柠檬酸对钴酸锂电极材料的浸出研究Leaching process for LiCoO2 materials using citric acids as leachantSpent LIBs from cellular phonesLiCoMnNiBeijing Institute of TechnologyFig. Flowsheet of the hydrometallurgical recycling process for lithium ion secondary rechargeable batteries.T m =90 C, Time=30minoT m =90 C, Time=30mino(a)100(b)%100 80 60 40 20% Leaching Effic iency /80 60 40 20 0 60 100 50Le acLeaching Effici ency /40h in80 60 40 10 20 0Le ac hi ng Te m p a er ture/oC30 20 gT im e/ mi n60Le50h inac4080 30 60 40 10 20 0Le a i ch ng Te m0 100 / o C era tu rgT im20 e/ mi npeFig. 6. Effect of leaching temperature and leaching time on the leaching of waste LiCoO2 with 1.25 M citric acid100100Leaching efficiency (%)80 60 40 20 0Leaching efficiency (%)8060Co Li40Co Li20 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.651015202530-1354045Soild/Liquid (g L )Concentration of citric acid (M)Fig. 7. Effect of solid/liquid ratio on the leaching of waste LiCoO2 with 1.25 M citric acid at 90 °C for 30 minBeijing Institute of TechnologyFig. 8. Effect of citric acid concentration on the leaching of waste LiCoO2 at 90 °C for 30 min L.Li, J. Ge, F. Wu et al ,J. Hazard. Mater.176 (2010), pp. 288-29319(2)苹果酸对钴酸锂电极材料的浸出研究Organic acid leaching using malic acidsFig. 1. SEM images of different cathode materials: (a) the dismantled cathodic material from a spent LIB, (b) the cathodic material after treatment with NMP, (c) the cathodic material after dismantling and calcination at 700 °C for 5 h and (d) the leach residues.Fig. 2. Flow sheet for the recovery of Co and Li from spent Li-ion batteries using DL-malic acid as a leachantBeijing Institute of Technology20(2)苹果酸对钴酸锂电极材料的浸出研究(a)Tm=90 C, time=40min 100o(b)Tm=90 C, time=40min 100oy (%)8060leaching efficienc60 40 20 100 50 40 30 60 20 40 10 20 80o ) (C4020 50 40 100 30 80 20 60 10le achingt ime(min)C) re ( 20 a tu per te mo40le achingtime ( m in )p te me rae turFig. 6. Effect of leaching temperature and leaching time on the leaching of waste LiCoO2 with 1. 5 M malic acid (H2O2=2.0 vol.%., S:L= 20 gL−1 and agitation speed=300 rpm) leaching efficiency of Li and (b) leaching efficiency of Co.(Using 1.5 M DL-malic acid, 2.0 vol.% hydrogen peroxide, a leaching temperature of 90 ℃, a S:L ratio of 20 g/L and a time interval of 40 min nearly 100 wt.% Li and more than 90 wt.% Co were extracted.BeijingLiInstitute of Technology Li, Jing Ge, Feng Wu et al , Waste Management, 2010,30: 2615-2621leaching efficency (%)80三、生物淋滤技术Bioleaching process• Bio-hydrometallurgical processes have been gradually replacing the hydrometallurgical one due to their higher efficiency, lower costs and few industrial requirements. • Using special bacteria which utilized elemental sulfur and ferrous ion as energy source to produce metabolites like sulfuric acids and ferric ion in the leaching medium.生物淋滤--液膜萃取法工艺流程MorphologyBeijing Institute of Technology固液比和硫源浓度对金属离子的生物溶释效率影响Effect of S/L and Sulfur concentration on leaching efficiency of metals in Bio-leaching700Li的溶出浓度(mg/L)2200Co的溶出浓度(mg/L)600 500 400 3001% 2% 4%2000 1800 1600 1400 12001% 2% 4%200 0 2 4 6 8 10 12 141000 0 2 4 6 8 10 12 14淋滤时间/d淋滤时间/d5602400Li的溶出浓度(mg/L)520 480 440 400 2 4 6 8 10 12 14Co的溶出浓度(mg/L)2200 2000 1800 1600 1400 12001g/L 2g/L 4g/L1g/L2g/L4g/L淋滤时间/d2468101214Beijing Institute Bioresource Technology,100 :6163–6169,2009. of Technology淋滤时间/dUS-China Electric Vehicles and Battery Technology Workshop, China 2011国内典型电池回收企业-1Typical battery recycling companies in China-1 深圳市格林美高新技术股份有限公司 Shenzhen Green Eco-manufacture Hi-tech Co., Ltd废旧电池回收再生工艺流程图The flowchart of recycling process for spent batteriesBeijing Institute of TechnologyBeijing Institute of TechnologyUS-China Electric Vehicles and Battery Technology Workshop, China 2011国内典型电池回收企业-2Typical battery recycling companies in China-2 佛山邦普镍钴技术有限公司 FUOSHAN BANGPU NI/CO HIGH-TECH CO.,LTD废旧电池资源桥接式循环演示中心 Demonstration center of recycling process for spent batteriesBeijing Institute of TechnologyBeijing Institute of TechnologyBeijing Institute of TechnologyUS-China Electric Vehicles and Battery Technology Workshop, China 2011国内典型电池回收企业-3Typical battery recycling companies in China-3泰力废旧电池回收技术有限公司SHENZHEN TAILI WASTE BATTERY RECYCLE. CO.,LTDCobalt Sulfate lithium carbonate.It is still necessary to develop an efficient collection system in order to receive the spent LIBs consumed around the worldTechnology the spent LIBs. Beijing Institute of and recycleThanks for your attention!•This work is supported by the 973 Program . • Email: lily863@Beijing Institute of Technology。