动力电池回收---拆解回收中的湿法冶炼技术路线

动力电池退役潮来袭，电池回收这个赛道开始挤满了各路掘金者,废旧锂离子电池及其生产废料具有环境危害性和资源价值性的双重属性，世界各国的研究者对其资源化利用技术开展了大量研究，成为近年来电子废物处理及资源化利用领域的研究热点。

从各大研究机构公布数据看，2022退役新能源汽车可提供动力电池有50万吨左右，对于退役的动力电池，目前主要有两种处理方法：其一是梯次利用，即将退役的动力锂电池用在储能等其他领域作为电能的载体使用，从而充分发挥剩余价值；所谓梯次利用，就是对电池轻度报废基础上的重复再利用。需要对性能下降，不符合动力电池标准的电池包进行拆解筛分重组，最后进行系统集成，然后用在一些对能量密度要求不高的领域。其二是拆解回收，即将退役电池进行放电和拆解，提炼原材料，从而实现循环利用。这其中也可以分为两个流程，一个是预处理，这基本上是机械物理的流程，破碎拆解分类，物理流程之后就是一系列的化学冶金过程。

目前仅有磷酸铁锂电池可以通过梯次利用发挥剩余价值，三元材料的电池仍以拆解回收为主。

现阶段三元材料回收以提炼镍、钴、锂、锰四种金属为主。

主要回收技术路径可分为三个环节：黑粉生产环节、镍钴锰萃取环节、提锂冶炼环节。

电池湿法回收整个流程主要包括拆解放电、溶解浸出、萃取分离等处理步骤，较为复杂，但是提取纯度比其他回收方法高，已被广泛应用于多个领域。

电池湿法回收的工作原理是用各种萃取溶剂作为转移媒介，把电池中的金属离子浸出提取再利用。

简单来说，就是用化学溶剂把电极中的有价金属离子镍、钴、锰、锂等浸出，再通过吸附、沉淀等方式进行提取，从而达到对锂电池进行资源化回收。这种电池回收技术较为适合化学组成单一的锂电池。以下为湿法冶炼环节，主要技术路径解析

01黑粉生产环节

后置热解将成为改善趋势

物理及化学放电：

首先电池包进入黑粉破碎车间后，会进行人工或机械拆解，拆除线束及组件后的电池包会被进行放电处理。

主要分为化学放电和物理放电环节。

通常化学放电指盐水放电，将拆解后的电池包放入盐水池中进行充分浸泡48-72小时（具体时长依据盐水浓度决定）。

物理放电则是将电池包放入放电箱中，平均3-4小时可完成放电处理。

化学放电相比物理放电，放电时长较长，但操作相对方便且成本较低；因此相对使用场景较为广泛。

热解：

一般热解阶段分为前置热解，后置热解与无热解。

最为广泛使用的是前置热解，在电芯拆解后进行热解可以去除电解液和隔膜等物质，但操作过程中需要控制温度，防止发生铝热反应造成危险事故。

后置热解是随着回收企业近些年发展，可将热解进行后置，在筛分铝铁等金属后，进行高温热解，此过程可进一步升高温度去除电池组的难以热解的物质，因此相较前置热解，除杂能力更好，但能耗相对可能较高（具体需看来料品质）。

无热解是将黑粉直接进行酸浸，通过酸腐蚀，逐步去除隔膜等杂质，但油状杂质会严重影响压滤过程的效率，因此采用相对较少，但可节省较多能源消除成本。

02镍钴锰萃取环节

萃取剂的悬着直接影响萃取效果及成本控制

镍钴锰萃取环节，主要依靠P204及P507等萃取剂进行金属提取，最初使用C272进行金属萃取，但因单价较高，后改良为使用P507及P204进行萃取。

但因萃取剂对于金属非单一萃取，除杂的同时也会损失一定目标金属回收率，因此会进行酸洗等环节进行反萃，以进一步提升金属回收率。

03提锂冶炼环节

前置提锂技术将逐步替换后置提锂技术

后置体锂：

提取镍钴锰后的萃余液，继续用于提锂，经过除杂和碳化热析环节，可逐步得到电池级碳酸锂。

碳化热析指的是，向初步碳酸锂粗制溶液中加入水和二氧化碳使之成为碳酸氢锂，加热后碳酸氢锂分解，得到更为纯净的碳酸锂。

前置提锂：

指在提取镍钴锰等金属前，黑粉经过酸浸后先进行提锂环节，再提去镍钴锰等金属，此过程可以极大程度的提升锂收率，降低生产成本，获得更多碳酸锂最终产品，但此技术仍在逐步探索中，未来有望逐步替代后置提锂技术。