石墨電極材料回收,再利用技術淺析(上)
這篇分享石墨電極材料回收,再利用技術淺析,由上下兩篇組成,這篇是上篇。
一、石墨回收現(xiàn)狀
據(jù)調查,一噸廢舊電池大約可以回收70kg石墨材料,石墨電極具有良好的物理與化學穩(wěn)定性,而且部分表面有增強活性材料涂覆,在使用過程中,石墨電極基本無損耗,因此回收的石墨材料可以用于加工小石墨、粉碎作增碳劑及導電材料等。其中石墨加工小石墨對回收的石墨的整體性和相對完整性要求較高。石墨生產(chǎn)加工電極片第一類是沒有進行石墨化的石墨質電極片,第二類是經(jīng)過石墨化又稱石墨化電極片。
新能源電池中石墨材料的主要分類有:
1.天然石墨
a)包復類石墨天然的負極材料
b)復合天然的石墨負極材料
2.人造石墨
a)中間相石墨微小球
b)針狀焦類電池正極材料
c)石油焦類電池正極材料
d)KW-TB/PB類電池正極材料
目前石墨回收的市場沒有明確的國家規(guī)范。大部分石墨材料的回收由地方和私人企業(yè)完成。因為回收石墨材料的經(jīng)濟效益不如動力電池中的貴金屬材料和重污染材料,在
廣泛追求經(jīng)濟利益的今天,容易成為被人忽視的資源。隨著電池報廢量的逐年增加,石墨材料的高效回收利用也逐漸引起人們的廣泛關注。
二、研究現(xiàn)狀
石墨電極材料回收技術工藝主要有:
1.石墨鋰離子電池陽極材料的再利用,關鍵工藝技術流程:
a)將石墨與銅箔分離,得到陽極材料石墨粗產(chǎn)品。
b)除去陽極材料石墨粗產(chǎn)品中的鋰、銅等金屬雜質。
c)除去乙炔黑和殘留有機物,并使石墨表面氧化。
d)混合,通過表面修飾。
相關企業(yè)利用該技術所得石墨振實密度達1.07g/cm3,首次放電容量為335mAb/g,
首次充放電效率為90%,54次循環(huán)后容量保持率為97%,與市場上鋰離子電池用石墨性能相當。
2.廢陰極炭塊中石墨的濕法回收,關鍵工藝步驟有:
a)粉碎粉磨:將電解鋁的陰極炭塊粉碎研碎。
b)水浸:將粉磨后的廢陰極炭塊放入水中,配成漿體,攪拌浸泡后過濾洗滌,浸出液選用蒸發(fā)方式得到氟化鈉,蒸餾水回用。
c)浮選:將水浸后得到的濾餅通過浮選,浮選泡沫過濾得到含少量氟化物的碳粉,浮選水回用。
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