废旧电池的回收利用

近期，随着市场对超高容量氢镍电池需求量的增加，有些厂家在这种电池负极的制备方法上采用了斜拉铜网作为集流体，由于铜的含量较高且具有很高的回收价值，因此，这一方面使电池中的可回收组分更加复杂，另一方面湿法回收的优势可以得到更充分的发挥。我们在处理过程中尝试了在现有萃取步骤前使用铜的特效萃取剂（比如Acorga M 5640）来萃取铜，取得了较好的分离效果。
6废旧锂离子蓄电池的回收利用
废旧锂离子蓄电池包括外壳，正极的钴酸锂和铝集流体，负极的碳材料和铜集流体，隔膜和电解液。已给出的处理方法主要集中于从电池正极中回收贵重金属钴。
这种电池的回收主要基于湿法冶金工艺流程。Zhang等把废电池拆开后取出正极并把铝集流体上的钴酸锂刮削下来，用HCl在一定条件下溶解，用PC-88A萃取其中的Co，锂以碳酸锂形式得到回收。温俊杰等报道的方法中，先用碱溶解正极铝集流体，硫酸加双氧水溶解钴酸锂，除杂后加入草酸铵以草酸钴形式回收钴。Kim等采用湿法，把废旧锂离子蓄电池废料在200℃的一定浓度氢氧化锂溶液中，进行锂钴氧化物的再生。Lee等同样采用湿法冶金工艺，以废旧锂离子蓄电池为材料制备钴酸锂产品，电化学性能良好。Contesta-bile则报告了用N-甲基吡咯烷酮在100℃下溶解锂离子蓄电池电极材料，直接回收活性物质钴酸锂。
也有文献报道采用焚烧除去有机物的方法，但需配套烟气净化设备，预防引起大气污染；热的盐酸浸出时对设备耐防腐要求高、操作环境恶劣。此外，这些研究工作的重点大都是针对电池中钴元素的回收利用，忽略了从电池整体的角度出发对包括其负极、隔膜和电解液的回收利用。同时从工业生产的角度来看，忽视电池在破除外壳前的处理、电池外壳的破碎方法的研究结果，也不利于建立完整的废旧锂离子蓄电池回收处理方法体系。我们在对废旧锂离子蓄电池进行处理时，重点研究从机械化和规模化的角度来对电池进行回收处理；同时结合回收物的利用来调整工艺路线，如利用回收的锂和钴准备钴酸锂，从而大大地简化了回收工艺。
7结束语
根据铅酸蓄电池的外型和使用场合的特殊性，这种电池很容易进行单独收集和回收，回收利用的关键在于优化管理的同时改进现有处理工艺。随着氢镍、锂离子等电池使用量的快速增加，以前主要以锌锰为主的废旧电池问题变成多品种大批量共存。而现有回收处理方法实际上是建立在首先对电池进行分拣分类的基础上，即每种工艺一般都是针对某一种电池。由于在收集废旧电池时不可避免地是各种电池混杂在一起，因此在回收利用时，要么是结合开发专门的废旧电池分拣分类设备，并开发针对某一品种的电池回收利用工艺，要么是开发不需要对电池进行分拣分类的废旧电池综合利用技术。电池分类处理对大容量或外观明显的电池是可行的，但对现在普遍使用的小型电池在实际操作过程中面临困难。实际上，美国Recovery＆Reclamation公司在Pecos建立的回收厂就可综合回收处理包括铅酸及多种消费类电池。德国第一个大规模回收处理厂采用的湿法BATENUS技术也是处理混合在一起的消费类废旧电池，并采用电化学和膜技术来分离不同的物种。专利CN 1349271 A给出的回收工艺也体现了综合回收利用思路，但该专利技术可回收利用的电池种类较少，特别是没有涉及使用量越来越大的氢镍和锂离子这两种电池。我们基于手机电池有比较明显的外部特征，已开发了可同时回收处理混合废旧锂离子和氢镍等二次电池的工艺方法（专利申请号031139159）。
此外，随着近期其它如锂-锰、锂亚硫酰氯等电池使用量的增加（其组成中含有易燃易爆物质），这些电池的处理也必须引起注意。同时，废旧电池回收利用是一个技术性很强的系统工程，开发专用设备和反应装置（我们已开发了可破铁壳电池的破碎机样机并申请了中国发明专利，200410051922.1），以及国家通过立法并在政策上给予必要的支持无疑都是很有必要的。
参考文献：略