[摘要]根据粘结剂PDVF的性质,选择使用极性较小且较廉价的丙酮溶解PDVF粘结剂,分离正极材料和集流体铝片,并优化出最佳分离条件。实验表明废旧锂电池正极材料在丙酮溶剂中配比为30mL/g、50℃下搅拌100min的联合作用下与集流体铝片分离效果最好。本实验丙酮和铝片均可回收再利用,节约试剂和成本,是一种经济环保的绿色技术。
[关键词]钴酸锂;有机溶剂;回收
[中图分类号]TQ131.11[文献标识码]A[文章编号]1007-1865(2011)07-0008-02
我国是世界上锂离子电池生产和消费大国,仅2010年锂离子电池的产量即达到32.5亿只。锂离子电池的寿命一般是3年左右,近年来全球每年废弃的锂离子电池在10亿只以上,给环境造成了巨大的压力和严重污染[1]。在我国,使用后的废旧电池一般都随城镇生活垃圾一起填埋、焚烧、堆肥[2],这种简单的处理方式无疑会对自然环境造成极大的影响。锂离子电池使用的电解液是六氟磷酸锂(LiPF6)的有机碳酸酯溶液,其中的LiPF6具有强腐蚀性,遇水易分解产生HF,而难降解的有机溶剂如DME(二甲氧基乙烷)、甲醇、甲酸等有毒有害物质会对大气、水、土壤造成严重的污染并对生态系统造成危害。此外,商业化锂离子电池正极材料主要是LiCoO2,钴是重要的战略物资,我国的钴资源比较稀缺,每年主要依靠进口,价格昂贵;而且钴是重金属,在环境中具有累积效应,通过生物链最终会危害人类自身。废旧锂离子电池的不锈钢或镀镍钢壳、作正负极集流体用的铝箔和铜箔等金属材料都有回收价值。综上所述,如果能从废旧锂离子电池中回收钴、铜、镍、铁、铝等金属并减少有机电解液的危害,不仅具有经济效应,而且还可以减轻对环境的污染,具有重要的社会效益。
锂离子电池回收利用中主要有价值的资源集中在正极材料上。锂离子电池正极材料由钴酸锂、乙炔黑、粘结剂和铝箔组成,现有的各种正极材料处理方法,或者使用酸碱腐蚀,或者采用高温锻烧,存在能源及物料消耗大,钴、铝金属分离不彻底,无法回收铝元素,无法实现生产原料循环利用等缺点[3-7]。如果能不改变铝箔的形态,使其与粘在其上的活性物质钻酸锂粉末分离,这样不仅可以达到分离钻、铝元素的目的,更可使铝保持单质形式回收。锂离子电池所用的粘结剂聚偏二氟乙烯(PVDF)是一种有较强极性的有机聚合物,如果能找到有效溶剂溶解粘结剂,就可以通过简单的溶解法实现铝箔、钴酸锂和乙炔黑的分离,这样就能保证铝以单质形式存在,并使钴酸锂从铝箔上分离下来。文章基于此思路,采用丙酮作溶剂,优化其溶解条件,实现了钴酸锂、乙炔黑、粘结剂与铝箔的分离,其中铝箔以单质形式回收,可以循环使用,且在后续的钴元素回收中无需考虑钴铝的分离。
环卫科技网讯,6月9日,中国政府采购网发布东莞市厚街镇社区环卫统筹保洁项目中标公告,中标人为东莞市园林绿化工程有限公司、东...
[详细]
2021-06-10
中国环卫科技网