磷酸铁锂电池循环利用:从基础研究到产业化

磷酸铁锂(LiFePO_(4))电池因其良好的循环性、高安全性、低成本在电动汽车和储能领域得到广泛应用,市场保有量的持续增加引发了对废旧LiFePO_(4)电池循环利用的更多重视;然而LiFePO_(4)自身的价值属性不突出、综合回收技术壁垒偏高,导致废旧LiFePO_(4)电池的高值回收仍是LiFePO_(4)电池循环利用的关键问题。本文总结了LiFePO_(4)电池的退役路径和再生利用路径,从预处理、资源再生两方面梳理了LiFePO_(4)正极废料再生利用的研究进展,得出了直接再生更具应用潜能但仍处于技术初步研究阶段、间接再生适合原料复杂性较高或需要高价值资源储备情况的基本判断。着眼LiFePO_(4)正极废料再生利用产业化发展,识别出发展前提、发展关键、发展保障3个方面的产业化重要因素,展示了LiFePO_(4)全组分短程再生利用技术及其万吨级生产线应用案例。进一步阐述了退役电池残能检测、智能化拆解预处理、正极废料直接再生等LiFePO_(4)电池循环利用技术的发展趋势,原料来源及使用状况复杂、多种金属杂质精深脱除、正极材料更新换代等LiFePO_(4)电池循环利用技术的应用挑战,提出了规范管理并顺畅回收渠道、加快关键技术攻关与应用转化、加强宣传和推广力度以提高市场接受度等发展建议,以畅通LiFePO_(4)电池从基础研究到产业化的创新路径,促进LiFePO_(4)电池循环利用及关联产业绿色发展。

定向循环技术回收制锂的研究进展

从退役锂离子电池中回收锂是解决锂资源短缺的重要途径之一。从退役锂离子电池产业链出发,分别研究退役三元正极材料和磷酸铁锂(LiFePO_(4))锂离子电池中定向循环回收制锂的技术进展,分析不同技术优缺点,并展望该工艺的发展趋势和前景。三元正极材料锂离子电池前端提锂工艺有助于提高锂回收率,磷酸铁锂锂离子电池湿法回收有较高的锂回收率。同时,提出构建高效低成本浸出体系、优化低温焙烧体系,构建全链条一体化定向循环低碳回收体系的设想。

废旧三元锂离子动力电池循环再生利用工艺概述

在能源危机与温室效应的环境大背景下,锂离子电池在动力电池以及储能领域大量应用。锂离子电池的使用周期只有3~5 a,之后电池就不能满足使用要求,需进行退役处理。而三元锂离子动力电池中的贵重金属含量远高于相应矿石原料中的含量,因此回收其中的贵重金属不仅能缓解资源问题,也能保护环境。综述了废旧三元锂离子动力电池的利用历程,主要包括梯次利用、湿法回收贵重金属以及再生工艺。湿法回收先以放电、破碎的形式进行预处理,然后用无机酸加还原剂浸出后通过化学沉淀和相似相溶原理进行除杂,再通过再生技术重新合成前驱体,最后经过烧结生成正极材料,并分析了现有应用技术的优缺点。未来的回收利用工艺应朝着绿色环保、低价友好的方向发展与研究。

标准助推电池产业绿色循环发展——《粗碳酸锂》标准解读

为促进粗碳酸锂产品的生产、使用及市场的有序发展,工信部发布了YS/T 1552-2022《粗碳酸锂》行业标准。本文主要介绍了该标准的编制背景和必要性,重点解读了该标准的适用范围、技术要求、试验方法、检验规则等方面内容。《粗碳酸锂》标准的解读,方便标准使用者理解标准中涉及的条款,为标准的实施助力。

用亚硫酸钠还原—碳酸钠沉淀法在废电池定向循环中去除铜铝

研究了用亚硫酸钠还原—碳酸钠沉淀法从废电池浸出液去除铜、铝,考察了亚硫酸钠用量、浸出液pH、反应温度、反应时间、搅拌速度对Cu 2+去除率的影响。结果表明:对于500 mL废电池浸出液,在pH=2.0、初始铜质量浓度4.8 g/L、反应温度85℃、搅拌速度400 r/min、亚硫酸钠用量为反应所需理论量1.2倍条件下反应60 min,Cu 2+去除率达98.2%;浸出液过滤后,向滤液中加入碳酸钠调节pH至4.5,在反应温度65℃、搅拌速度450 r/min条件下反应40 min,Al 3+去除率达97.6%。该工艺除铜、铝效果较好。

动力电池循环利用现状分析

随着我国新能源汽车的快速发展,动力电池作为新能源汽车的核心主体,其需求量和使用量在快速增多,这将会导致有越来越多的动力电池退休报废。报废动力电池具有巨大的循环利用价值,合理的利用动力电池不仅可以减少了对环境的污染,还可以减少了对金属资源的浪费。我国对此发行了诸多鼓励循环利用动力电池的政策、规划和标准,不断重视规范化和标准化回收动力电池。收集数据对我国动力电池循环利用现状进行分析,并对未来循环利用行业进行预估和展望。

等离子气化技术处置固体废物的研究进展

等离子气化技术是固体废物处理的前沿技术之一,能够实现固体废物的全部资源化,符合循环经济的发展理念。本文介绍了等离子气化技术的概念及工艺,综述了国外等离子气化技术处理固体废物的工业化现状,重点介绍了我国等离子气化技术在基础研究、中试和工业化应用方面的研究进展,分析了我国等离子气化技术工业化进程中面临的主要问题,并展望了其发展趋势,指出:等离子气化技术是一种完全符合循环经济理念的固体废物处理技术,随着研究的深入和相关法规标准的完善,必将迎来广阔的发展前景。

红土镍矿高压酸浸技术优化研究

近年来,印度尼西亚掀起高压酸浸项目投资热潮,多个项目已投产或处于规划中。项目一般由中方背景主导,技术成熟,装备可靠,单位投资较低,建设速度较快,运营经验丰富,爬坡期较短,单线产能大,装备国产化趋势明显。高压酸浸(High Pressure Acid Leach,HPAL)技术优化涉及4个重点,一是提高原矿浆浓密底流浓度,二是预热方式优化,三是一段沉镍钴流程优化,四是沉镍钴沉淀剂优化。高压酸浸技术主要有5个发展方向,即尾渣综合利用、关键设备国产化替代、增加高压釜长度、配矿和锰综合回收利用。本文结合近年来红土镍矿高压酸浸技术的发展特点,分析高压酸浸技术优化重点,指出高压酸浸技术发展方向,为新建项目的规划和运营提供有效指导。

氧化焙烧预处理对废旧磷酸铁锂电池负极材料回收的影响

为了解决废旧磷酸铁锂电池粉中正、负极材料难浮选分离的问题,采用氧化焙烧预处理磷酸铁锂电池粉,再通过浮选分离磷酸铁锂正、负极材料。结果表明,与未预处理电池粉相比,磷酸铁锂电池粉经500℃氧化焙烧处理30 min后浮选所得负极石墨产品碳品位从47.63%提高至97.70%,正极产品中碳品位由24.00%降至1.01%,分选效果明显增强。未预处理的电池粉表面存在蛛网状长碳链有机物,使得电池正、负极材料发生粘连,浮选分离效果较差;通过氧化焙烧预处理,能有效消除正、负极材料上的长碳链有机物,增强正、负极材料间表面性质差异,强化浮选分离效率,实现废旧磷酸铁锂电池粉中石墨负极材料的回收。

氧化锆基除氟剂协同无定形氢氧化铝除氟实验研究

对某企业酸性浸出废水进行了一段氧化锆除氟、二段无定形氢氧化铝除氟实验研究。一段氧化锆除氟实验考察了反应温度、反应时间和氧化锆除氟剂加入量对废水除氟效果的影响,结果表明,升高温度、延长反应时间都能促进除氟剂除氟率提高;反应温度75℃、除氟剂加入量50 g/L、反应时间50 min时,除氟率达到96%,废水中氟质量浓度由600 mg/L降至25 mg/L。一段除氟后废水进行二段无定形氢氧化铝除氟,反应温度70℃、反应时间60 min、氢氧化铝加入量5 g/L时,废水氟质量浓度由25 mg/L降至6.5 mg/L;除氟渣晶型良好、衍射峰明显,XRD检测结果显示Na_(3)AlF_(6)是除氟渣中主要成分。

生命周期视角下镍钴锂再生料现状与标准化研究

近年来我国新能源汽车产业发展迅速,作为产业发展关键原料镍、钴、锂资源的需求量激增。我国镍、钴、锂资源相对稀缺,受主要供应国的矿产出口管制,资源供需矛盾日益突出,需要通过进口优质的镍、钴、锂再生料,拓展多元的资源供给渠道。从生命周期及循环发展的角度出发,基于我国镍、钴、锂再生料生产工艺流程、环境效益和标准化现状,对我国现有再生资源标准进行解读和分析。针对商品编码、鉴别方法、进出口税率、碳足迹核算和再生料标准等方面,提出切实可行的建议,为我国再生资源进口、保障供应链安全提供指导。

制造业企业降本增效创新路径

制造业是国家经济的支柱产业,对促进经济增长和就业具有重要作用。然而,制造业企业在全球化和科技快速发展的背景下,面临着来自各个方面的挑战,如原材料价格上涨、环保压力增大等,导致生产成本不断攀升。为了应对这一挑战,制造业企业亟需寻找创新路径,实现降本增效,提高竞争力。本文从制造业企业特点入手,对制造业企业降本增效的问题进行分析,包括采购流程急需优化、供应链体系不完善、生产效率低下等,并提出制造业企业降本增效创新策略。

温度在四氧化三钴制备中的影响分析

温度在四氧化三钴生产中是一个重要的控制因素,不稳定会导致粉末指标大的波动。采用两种温度工艺合成球形碳酸钴,利用XRD和TEM分析其生长机理,不同温度下呈现不同的优势生长面,高温下为多晶结构,低温单晶,通过SEM看高温碳酸钴表面颗粒呈棒状,低温为细颗粒堆叠。以低温合成的球形碳酸钴为原料,采用高温煅烧方法,制备球形四氧化三钴。系统研究了不同温度和不同升温速率下热性能、粒径、物相的变化。通过这些条件实验揭示了改变温度条件及不同升温速率下碳酸钴的生长规律及其内在分解原理。

YS/T 1569.1-2022《镍锰酸锂化学分析方法第1部分:镍含量的测定丁二酮肟重量法》行业标准解读

镍锰酸锂是脱胎于锰酸锂的一类尖晶石高压正极材料,产品的化学组成与其在电池内的性能息息相关。本文对推荐性行业标准YS/T 1569.1-2022《镍锰酸锂化学分析方法 第1部分:镍含量的测定 丁二酮肟重量法》进行了介绍,并对主要核心内容进行了解读和讨论。

新形势下现代企业构建全面预算管理体系的策略研究

全面预算管理是一种战略性管理工具,也是一种系统性管理方法。企业需要构建完善的管理体系以充分发挥其作用。目前来看,越来越多的企业将全面预算管理体系建设纳入了管理变革范畴。文章首先对全面预算管理的内涵及特点进行了简要说明,其次从预算编制、预算执行、预算绩效考核、预算信息化等方面讨论了现代企业全面预算管理工作中存在的问题,最后提出了几点企业构建全面预算管理体系的策略。

不同锰源对尖晶石锰酸锂循环性能的影响

尖晶石锰酸锂正极材料具有价格便宜、环境友好、安全性好等优点,被视为最具竞争力及市场前景的动力电池和储能电池正极材料之一。锰酸锂至今未能在动力电池领域广泛应用,主要是因为其高温稳定性能和循环性能不佳。通过使用不同锰源前驱体合成尖晶石锰酸锂,发现以四氧化三锰为原料合成的尖晶石锰酸锂的高温和常温循环性能最好,常温480次循环容量保持率达到91.2%,45℃下300次循环容量保持率达到89.7%,明显优于其它前驱体合成的材料。

新能源车用动力蓄电池循环利用研究及展望

能源、信息和材料是人类社会发展与生存的三大支柱,其中能源与人类社会的生存发展密切相关。作为新能源汽车的核心储能部件,动力蓄电池不仅在生产制造环节制约着新能源汽车产业化进程,其报废回收阶段也同样影响着新能源汽车产业链是否能够健康有序的运转。

中国失效镍钴资源再循环的战略研究

以全球战略资源的镍钴金属再循环作为研究重点,特别是在再生资源领域里的失效镍钴资源,它好比一座潜伏的城市矿山。从资源品位、技术路线、环境控制等多个角度对其进行分析研究后发现,从战略角度调整宏观政策,将失效镍钴资源作为一种战略储备资源,尽快推动国内外二次开采的科学发展和再循环步伐十分必要。

工业废水AO循环曝气工艺脱氨的理论模型研究

生物流化床处理污水的研究和应用始于20世纪70年代的美国。我国对生物流化床的研究始于70年代末。进入80年代后,我国己建成了不少中小型的生物流化床装置并投入生产,其中除电镀废水以外,也包括对印染、冶金、炼油、制药等废水处理。本实验采用将悬浮填料生物流化床工艺和同步硝化反硝化技术相结合,提出一种曝气推动频繁交替A/O工艺脱氮的设计思路并通过实验研究进行分析建立水力停留时间和曝气量的理论模型,为实践过程中有效调控起到重要作用。