我国废旧电池回收的现状与资源化利用
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67区域治理DETECTION作者简介:王元飞,生于1990年,环境修复技术工程师,环境保护工程师(注册安全工程师),本科,研究方向为固体废物无害化及资源化。
废旧锂电池回收处置现状及运行建议北京金隅红树林环保技术有限责任公司 王元飞摘要:近年来电动汽车行业蓬勃发展,锂电池的需求量及保有量也与日俱增,退役锂电池一旦进入自然环境中,其正极材料中包含的LiCoO 2、LiNiO 2、LiMn 2O 4等,遇水、酸及还原剂会发生强烈反应,产生有害金属氧化物并改变环境酸碱度;负极材料中包含的碳、石墨等会造成粉尘污染,遇明火或高温易发生爆炸;电解质中包含的LiPF 6、LiBF 4等具有强腐蚀性,氧化后会产生P 2O 5等有毒物质。
目前废旧锂电池的处理技术日渐成熟,多种工艺设备的结合使用以及正极材料的直接再生将成为未来锂电池处理的发展趋势,而低能耗、少污染、易操作的复合型处理技术会成为主要的发展方向。
结合目前国家在铅酸电池推行的回收试点建设鼓励方案,建议建立回收、贮存、预处理拆解的运行模式。
关键词:废旧;锂电池;处置方式;运行建议中图分类号:X705文献标识码:A文章编号:2096-4595(2020)35-0067-0002近年来,随着电动汽车行业迅速发展,锂电池的需求量和保有量也逐渐增加,同时,大规模的锂电池将进入退役阶段。
2016年我国新能源汽车销量达50.7万辆,保有量超过100万辆;2020年,国内产生250亿只废旧锂电池,约合50万t 。
退役锂电池进入环境中,其负极材料中的碳、石墨等会造成粉尘污染;正极材料中物质遇水、酸及还原剂会发生反应而对环境造成污染;电解质中的LiPF 6、LiBF 4等氧化后会产生有毒物质。
直接采用填埋等传统方法处理废旧锂电池,将严重危害人和环境的健康[1]。
根据行业专家研究进展,从锂电池的属性、组成、处置现状进行研究。
一、锂电池算不算危废?原生态环境部2016年修订的《废电池污染防治技术政策》明确规定:对于锂离子电池,因环境风险相对较小,且未纳入《国家危废名录》,故可以不按危废处置。
废旧锂离子电池回收及其资源化利用研究摘要:随着社会不断的发展,电子产品也越来越多,也逐渐成为社会科技发展的重要标志,其中锂离子电池的使用量也逐步增加中,使用量加大后废弃的锂离子电池的回收也成为一个让人头疼的问题。
废弃的锂离子电池所使用的正极的材料是含锂的金属复合氧化物,负极的材料是石墨,这些东西如果没有经过分离处理就和平时的垃圾扔到一起,这些东西会逐步进入土、水里,会对大自然、土地、水资源及人体造成严重的金属污染和伤害,所以对废弃的旧锂离子电池进行回收和资源再利用处理迫在眉睫,这样就可以减轻大自然的负担,有很大的环保效果。
综上所述重点在于要研究出锂离子电池的回收及其资源化再利用,提出一些问题建议为环境保护做一些力所能及的贡献。
关键词:锂离子电池资源化利用引言:锂离子电池是经过不断的技术升级和工艺进步而研发出来的环境友好型的新一代化学电池,其性能比早期的锂一次电池有较大优势。
随着社会、经济、科技的发展,其用量也在快速的增加中,随之而来的是废旧的锂离子电池也越来越多了,为了避免废旧的锂离子电池污染环境,加快对废旧锂离子电池的回收及其资源化利用的研究也要加快脚步。
一、锂离子电池的组成传统的锂系电池可以大体分为两个品种,分别是锂原电池也叫锂一次电池和锂离子电池。
随着电子产品的使用率越高对锂离子电池的需求也越来越大,如手机和笔记本电脑、平板电脑、蓝牙耳机、电动汽车、UPS、通讯基站等等使用的基本上都是锂离子电池。
锂离子电池的正极一般采用的是含锂的过度族金属氧化物材料。
锂离子电池最先是被日本索尼公司开发研制成功投入使用的。
其原理就是把锂离子嵌入碳元素或者石墨中形成负极。
正极的材料最常用的是LiCoO2 或者或者LiNix CoyMnzO2或者LixMnO4 或者LiFePO4,电解液用的是以LiPF6为电解质,以二乙烯碳酸酯(EC)和二甲基碳酸酯(DMC)等为溶剂的有机体系电解液。
其中是石墨类的石油焦、针状焦、中间相碳微球、鳞片石墨是常见的负极材料,此类材料是环境友好型,而且这种资源相对比较充足。
动力电池回收再利用的现状与问题动力电池回收再利用领域的技术创新将为市场带来更多机遇。
例如,通过对回收的动力电池进行二次利用,可以广泛应用于储能系统、家电产品等领域,满足社会对能源的需求,并减少对原材料的依赖。
动力电池回收再利用产业具有广阔的发展前景和较高的经济效益。
随着电动汽车市场的不断扩大,废旧动力电池的规模也在迅速增加,回收再利用规模庞大。
通过建立完善的回收体系和回收技术,可以实现对废旧电池的有效回收,并将其进行再制造或者进行材料的提取,创造更多的就业机会和经济效益。
动力电池回收再利用的研究总体思路包括电池回收技术、电池性能评估与排序、电池再制造与再利用、电池材料资源化利用和循环经济模式构建等多个方面。
这一研究旨在实现动力电池的资源化利用,减少对原材料的需求,降低环境的压力,推动循环经济的发展。
在此过程中仍存在一些关键问题和挑战,需要进一步研究和解决。
随着技术创新、产业化应用和政策支持的推动,动力电池回收再利用具有良好的前景与展望。
随着电动汽车市场的不断扩大,动力电池回收再利用的重要性也日益凸显。
动力电池回收技术是指对废旧动力电池进行回收处理,并将其再利用于其他领域,以实现资源的可持续利用和环境保护。
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一、动力电池回收再利用研究方法和原则动力电池是电动汽车的核心组成部分,其回收再利用对于资源的节约与环境的保护至关重要。
(一)回收技术及方法1、检测与评估:在动力电池回收的初期,必须对电池进行检测和评估,包括判断电池的健康状态、容量剩余率、内阻大小等参数,以便制定合理的回收方案。
2、分拆处理:根据电池类型和构造特点,采用适当的分拆工艺,将电池模块、电芯等组件进行分离,以便进一步的处理。
3、再利用技术:对于具有较高剩余容量的电池,可考虑进行再利用,例如应用于储能系统、工业设备等领域,实现能源的再生利用。
废旧电池的回收与利用研究报告一、引言随着现代科技的不断发展,电池作为各类电子设备的重要能源供应来源,已经成为生活中必不可少的物品。
然而,随着电子设备的普及和更新速度的加快,废旧电池的数量与日俱增,给环境带来了巨大的压力。
因此,本报告旨在研究废旧电池的回收与利用,以期找到有效的解决方案,减少废旧电池对环境的负面影响。
二、废旧电池回收的必要性废旧电池含有大量的重金属、有害物质和可回收的资源。
如果随意丢弃或填埋,这些物质会对土壤、水源和空气造成严重的污染。
因此,将废旧电池进行回收,不仅可以减少对环境的影响,还能够实现资源的再利用。
2.1 废旧电池的污染影响废旧电池中含有铅、镍、汞等重金属物质,这些物质在进入自然环境后会对生态系统造成严重的破坏。
铅的积累会导致土壤酸化和生物富集,镍则会引起水质污染,汞更是一种极为有毒的物质,会对水体中的生物链产生毒害作用。
2.2 废旧电池的资源价值废旧电池中的金属元素和化学物质可以通过有效的回收进行再利用。
例如,废旧镍镉电池中的镍和镉可以通过特定的工艺被回收,再用于制造新电池。
此外,废旧电池中的锂、钴和钢铁等材料也可以进行资源回收,用于生产新的材料。
三、废旧电池回收的方法与技术为了实现废旧电池的高效回收,需要使用合适的方法与技术进行处理。
目前,主要的废旧电池回收方法包括物理处理、化学处理和生物处理等。
3.1 物理处理方法物理处理方法主要包括破碎、筛分和磁选等步骤。
通过破碎废旧电池,可以将其分解为不同的组分,方便后续的处理。
筛分可以将废旧电池按照大小进行分类,以利于有序回收。
磁选则可以通过磁性差异将废旧电池中的磁性物质分离出来。
3.2 化学处理方法化学处理方法主要利用化学反应的原理将废旧电池中的有害物质进行转化或分解。
例如,可以通过酸碱中和、还原、氧化等方法将废旧电池中的重金属离子沉淀或转化为无毒物质。
此外,还可以利用某些化学试剂将废旧电池中的有价值元素提取出来。
3.3 生物处理方法生物处理方法主要利用微生物或植物对废旧电池中有毒或有害物质进行生物降解或吸附。
完善动力电池回收、梯级利用和再资源化的循环利用体系引言随着电动汽车行业的迅猛发展,动力电池的回收、梯级利用和再资源化已经成为了一个全球性的议题。
有效建立动力电池循环利用体系对于推动可持续发展、降低能源消耗和减少环境污染具有重要意义。
本文将讨论如何完善动力电池回收、梯级利用和再资源化的循环利用体系。
1.动力电池回收的意义动力电池的回收是建立循环利用体系的第一步。
回收能有效降低资源浪费和环境污染,并将废弃的动力电池重新利用起来。
回收的过程中应加强对动力电池的检测和分类,以筛选出适用于二次利用的电池。
同时,建立高效的回收系统和合理的回收机制是确保动力电池回收工作顺利进行的关键。
2.动力电池梯级利用的重要性梯级利用是指根据不同的功能需求,将废弃电池用于不同领域的再利用。
通过梯级利用,将废弃电池在不同阶段进行再利用,可最大化地延长电池的使用寿命,降低整体成本和环境负担。
2.1一次利用废旧动力电池可以进行一次利用,如用于储能系统和微电网等。
这些功能相对要求较低,但对电池性能的要求相对较高。
通过技术改造和维护,使电池能够再次发挥其性能和功效。
2.2二次利用经过一次利用的废弃电池,在满足一次利用需求后,可进行二次利用。
二次利用主要包括电池组拆卸后的单体电池利用、再生锂电池制造、以及家用储能等。
通过对电池进行深度分析和处理,使其能够在不同领域发挥作用。
2.3三次利用当经过一次和二次利用后,仍有部分电池无法满足需求时,可以进行三次利用。
三次利用的方式主要包括将电池用于低端应用,如太阳能路灯、物流车辆等。
虽然电池已经无法满足高性能应用的要求,但对于低能耗、长周期的应用仍然具备可行性。
3.动力电池再资源化的挑战与前景动力电池再资源化是整个循环利用体系中的重要环节。
该环节主要将电池中的有价金属和稀有元素进行提取和回收,为未来的电池生产提供新的资源。
电池再资源化面临一些挑战,包括提取效率、处理技术和成本等方面。
提高提取效率、发展低成本、高效的电池再资源化技术是关键。
中国关于废旧电池的回收处理方法摘要:一、引言二、我国废旧电池回收处理的现状1.回收率较低2.处理方式有待提高3.相关政策法规及举措三、废旧电池回收处理的方法和技术1.物理方法2.化学方法3.生物方法四、废旧电池回收处理的意义和价值1.环保价值2.资源再利用价值3.经济效益五、提高我国废旧电池回收处理的建议1.加强政策引导和监管2.提高公众环保意识3.创新回收处理技术4.建立完善的回收体系六、结论正文:一、引言随着科技的发展和人们生活水平的提高,电池的使用越来越广泛。
然而,废旧电池的回收处理问题却一直困扰着我们。
据统计,我国每年产生的废旧电池数量高达数十亿节,而目前的回收率却较低,大部分废旧电池未经妥善处理就被丢弃,对环境和人体健康造成严重威胁。
因此,探讨我国废旧电池的回收处理方法显得尤为重要。
二、我国废旧电池回收处理的现状1.回收率较低:尽管我国在废旧电池回收方面已取得了一定的进展,但整体回收率仍然较低,大部分废旧电池未能进入回收渠道。
2.处理方式有待提高:目前,我国废旧电池的处理方式主要以物理、化学和生物方法为主,但处理效果和环保性能仍有待提高。
3.相关政策法规及举措:为加强废旧电池回收处理,我国政府出台了一系列政策法规,如《固体废物污染环境防治法》、《循环经济促进法》等,并实施了“四统一”、“五到位”等举措。
三、废旧电池回收处理的方法和技术1.物理方法:主要包括机械破碎、磁选、浮选等,用于对废旧电池进行预处理,分离出有价值的金属材料。
2.化学方法:包括火法冶金、湿法冶金等,用于提取废旧电池中的有价金属,如铅、锌、镍、钴等。
3.生物方法:利用微生物的代谢活性,实现废旧电池中有价金属的生物浸出,从而达到资源化回收的目的。
四、废旧电池回收处理的意义和价值1.环保价值:废旧电池中含有大量有毒有害物质,如铅、汞、镉等,随意丢弃会对土壤、水源、空气质量造成污染。
回收处理废旧电池有利于减轻环境负担。
2.资源再利用价值:废旧电池中富含多种有价金属,通过回收处理,可以实现资源的再利用,降低生产成本。
我国废旧电池回收的现状与资源化利用
由于人们对废旧电池的污染认识不足,随意丢弃废电池的现象十分严重,而对于城市主动设置的回收箱,很多市民非常淡漠。
目前,中国电池180多亿只的年产量占世界电池总产量的30%以上,年消费量达70亿-80亿只,但回收率却不足2%。
目前我国尚未建立一个完善有效的回收网络和体系,回收工艺落后是造成废旧电池回收处理难的主要原因。
废旧电池主要分为一次性电池、二次电池和汽车电池。
一次性电池包括纽扣电池、普通锌锰干电池和碱电池。
一次性电池多含汞。
二次电池主要指充电电池,含有重金属镉。
汽车废电池中含有酸和重金属铅。
目前国内处理废旧干电池的方式主要有4种:人工分癣干法、湿法和干湿法。
1人工分选:先进行分类,人工分选出碳棒、铜帽、锌皮及各种残留物,并分别用相应的方法予以处理,这种方法简单易行,但使用劳动力多,经济效益差。
2干法:也叫烟法或火法,就是对废旧干电池分类筛癣碎后,放入焙烧炉中在600-800℃下焙烧,将排出的气体冷凝后取汞,再将焙烧剩余物放入回转窑在1100-1800℃下焙烧,从烟气中回收氧化锌,从残渣中回收锰和铁。
运用此法,一般冶炼厂无须增加设备和劳力,就可回收干电池中的锌,若须进一步回收其他的物质,尚须增加设备。
3湿法:就是将干电池分类破碎后,置于浸取槽中,加入稀硫酸进行浸取,再经过滤,从滤液中提取金属锌,滤渣中分离出铜帽铁皮后,再从剩余泥渣中进一步提取出锰来。
此法可以利用现有湿法炼锌工厂的设备和技术,对废旧干电池进行回收利用。
4干湿法:就是将干、湿法的优点结合起来,先用焙烧的方法回收汞和部分锌,再用浸取和电积的方法回收锰和剩余的锌。
运用此法,回收效果比较好,但工序较复杂,成本较高。
然而,国际上处理废旧电池的方法想对我国的方法而言,要更加先进。
1热处理:瑞士有两家专门加工利用旧电池的工厂,巴特列克公司采取的方法是将旧电池磨碎后送往炉内加热,这时可提取挥发出的汞,温度更高时锌也蒸发,它同样是贵重金属。
铁和锰熔合后成为炼钢所需的锰铁合金。
该工厂一年可加工2000吨废电池,可获得780吨锰铁合金,400吨锌合金及3吨汞。
另一家工厂则是直接从电池中提取铁元素,并将氧化锰、氧化锌、氧化铜和氧化镍等金属混合物作为金属废料直接出售。
不过,热处理的方法花费较高,瑞士还规定向每位电池购买者收取少量废电池加工专用费。
2“湿处理”:马格德堡近郊区正在兴建一个“湿处理”装置,在这里除铅蓄电池外,各类电池均溶解于硫酸,然后借助离子树脂从溶液中提取各种金属,用这种方式获得的原料比热处理方法纯净,因此在市场上售价更高,而且电池中包含的各种物质有95%都能提取出来。
湿处理可省去分拣环节(因为分拣是手工操作,会增加成本)。
马格
德堡这套装置年加工能力可达7500吨,其成本虽然比填埋方法略高,但贵重原料不致丢弃,也不会污染环境。
3真空热处理法:首先需要在废电池中分拣出镍镉电池,废电池在真空中加热,其中汞迅速蒸发,即可将其回收,然后将剩余原料磨碎,用磁体提取金属铁,再从余下粉末中提取镍和锰。
这种加工一吨废电池的成本不到7000元人民币。
随着我国经济的快速发展,环境问题越来越突出,这促使我国政府和普通百姓开始正视环境恶化所带来的巨大的负面影响。
解决诸多的环境问题迫在眉睫。
这也从侧面加快了我国环境治理事业发展的脚步。
在这样的大环境下,我国废旧电池回收处理的趋向肯定是越来越明朗。
废旧电池的回收是循环再利用的第一步。
只要充分动员社会的一切力量,废旧电池的回收并不难解决。
首先,要加大宣传力度,使越来越多的人树立废旧干电池必须回收利用的观念,从而自觉参与回收活动。
其次,国家应在政策法规、科技创新和资金投入等方面给予一定的扶持,制定相关的政策法规,规定废旧干电池必须回收,禁止将废旧干电池随意丢入生活垃圾之中;对积极参与废旧干电池回收利用的科研单位和企业要给予政策和资金倾斜,确保投资者资本的增值和处理单位产品的优先推广。
再次,为废旧干电池回收利用创造各种便利条件,如在公共场所设置废旧干电池回收箱,加快普及垃圾的分类回收,在各居民点普遍设立专门回收电池的垃圾桶;在销售电池时,实行抵押金制度,或采用以旧换新制度,确保废旧干电池的回收率。
成熟的技术是废旧电池循环再利用的第二步。
据了解,欧美发达国家已经有现成的处理废旧电池的技术,其处理工艺完全可为我所用。
与此同时,国内的一些科研单位和企业也已经研发出来相关的技术,如河南省新乡电池厂已经有科技人员设计出了废旧电池回收再利用的成套技术和生产设备;辽宁鞍山市试制成功了一种废旧电池回收资源再生及无害化处理工艺,这些技术完全可以在全国各地推广起来。
产业化经营是废旧电池循环再利用的第三步。
有关专家分析指出,目前在我国循环再利用废旧电池路真正的症结所在是没有形成废旧电池处理的产业化。
废旧电池的回收利用必须走市场化道路。
企业投资建厂的目的就是要赚钱,然而从目前的情况来看,全国没有一家企业能够真正走上废旧电池回收利用产业化经营道路,赢利的可能性当然不大。
按照我国“谁污染,谁治理”的原则,电池生产厂家有义务承担起处置废旧电池回收利用责任,投资兴建具有一定规模的废旧电池循环再利用工厂;与此同时,国家应出台支持废旧电池处理企业的新政策,吸引更多的资金和科研人员投向开发新技术,促使循环再利用废旧电池形成产业化经营。
最后我想说,废旧电池的资源化利用具有很重大的意义。
一方面可以回收电池里面的重金属元素,是一种资源的再利用;另一方面,回收旧电池也防止了其对环境的破坏;最后,回收旧电池,也可以培养公民的环保意识,使大家都自觉起来,为保护我们的环境做出努力。