
El proceso de reciclaje de las baterías de iones de litio usadas incluye principalmente el pretratamiento, el tratamiento secundario y el tratamiento avanzado. Dado que todavía queda algo de electricidad en las baterías usadas, el proceso de pretratamiento incluye descarga profunda, trituración y clasificación física; El propósito del tratamiento secundario es realizar la separación completa de los materiales activos positivos y negativos del sustrato. El tratamiento térmico, la disolución de solventes orgánicos, la disolución de lejía y la electrólisis se usan comúnmente para lograr la separación completa de los dos; El tratamiento avanzado incluye principalmente dos procesos de lixiviación y separación y purificación para extraer materiales metálicos valiosos. Según la clasificación del proceso de extracción, los métodos de reciclaje de baterías de litio se pueden dividir principalmente en tres categorías: reciclaje seco, reciclaje húmedo y reciclaje biológico.
1. Reciclaje en seco: se refiere al reciclaje de materiales o metales valiosos directamente sin utilizar un medio como una solución. Entre ellos, los métodos importantes utilizados son el método de separación física y el método de pirólisis a alta temperatura.
(1) Método de separación física: se refiere al desmantelamiento y separación de la batería, trituración, tamizado, separación magnética, trituración fina y clasificación de los componentes de la batería, como materiales activos de electrodos, colectores de corriente y carcasas de baterías, para obtener un alto contenido valioso de sustancias. El método de separación física es relativamente simple de operar, pero no es fácil separar completamente las baterías de iones de litio y hay una cierta pérdida durante el cribado y la separación magnética, por lo que es difícil lograr la separación y recuperación completas de los metales.
(2) Método de pirólisis a alta temperatura: se refiere a la descomposición de materiales de baterías de iones de litio triturados físicamente a alta temperatura, la eliminación de aglutinantes orgánicos y la separación de los materiales constituyentes de las baterías de iones de litio. Al mismo tiempo, los metales y sus compuestos en las baterías de iones de litio pueden oxidarse, reducirse y descomponerse, volatilizarse en forma de vapor y luego recolectarse por condensación y otros métodos.
La tecnología de este método de reciclaje de baterías de litio es simple, fácil de operar, rápida en entornos de alta temperatura, alta eficiencia y puede eliminar eficazmente el aglutinante; Y este método no tiene altos requisitos en la composición de las materias primas, y es más adecuado para procesar una gran cantidad de baterías o baterías más complejas. Sin embargo, este método tiene altos requisitos para el equipo; Durante el proceso de tratamiento, la materia orgánica de la batería se descompondrá y generará gases nocivos, por lo que es necesario agregar equipos de purificación y recuperación para absorber y purificar los gases nocivos y evitar la contaminación secundaria.

2. Reciclaje húmedo: la batería de residuos se tritura y se disuelve, y luego los elementos metálicos en la solución de lixiviación se separan selectivamente utilizando reactivos químicos apropiados para producir cobalto metálico de alta calidad o carbonato de litio, etc., que se pueden reciclar directamente. El reciclaje húmedo es más adecuado para la recuperación de baterías de iones de litio de desecho con una composición química relativamente única, y su costo de equipo es menor, lo que es adecuado para la recuperación de baterías de iones de litio de desecho de tamaño pequeño y mediano.
(1)Método de lixiviación de ácidos alcalinos: Dado que el material del electrodo positivo de las baterías de iones de litio no se disolverá en lejía y el papel de aluminio base se disolverá en lejía, este método se usa a menudo para separar el papel de aluminio. Sin embargo, el método de lixiviación alcalina no puede eliminar completamente el PVDF, lo que tiene efectos adversos en la lixiviación posterior.
(2) Método de extracción con solvente orgánico: utilizando el principio de similitud y compatibilidad, utilizando un solvente orgánico adecuado para disolver físicamente el aglutinante orgánico, debilitando así la adhesión entre el material y la lámina, y separando los dos. Las condiciones experimentales del uso de la extracción con disolventes orgánicos para separar materiales y láminas son relativamente suaves, pero los disolventes orgánicos son tóxicos hasta cierto punto y pueden ser perjudiciales para la salud de los operadores. Al mismo tiempo, debido a que los diferentes fabricantes tienen diferentes procesos para fabricar baterías de iones de litio, los aglutinantes que eligen son diferentes. Por lo tanto, para los diferentes procesos de fabricación, los fabricantes deben elegir diferentes disolventes orgánicos al reciclar los residuos de las baterías de iones de litio. Además, el coste también es una consideración importante con respecto a las operaciones de reciclaje a gran escala a nivel industrial. Por lo tanto, es muy importante elegir un solvente con fuentes amplias, precio razonable, baja toxicidad e inocuidad, y amplia aplicabilidad.
3. Reciclaje biológico: es una tecnología que utiliza microorganismos para convertir componentes útiles del sistema en compuestos solubles y disolverlos selectivamente para obtener una solución que contenga metal, para lograr la separación de los componentes objetivo de los componentes de impurezas y, finalmente, para recuperar metales útiles; Y en comparación con las tecnologías tradicionales de reciclaje de baterías, el reciclaje biológico tiene las ventajas de una menor inversión en infraestructura, menores costos operativos y menos contaminación ambiental; Sin embargo, este es un tema relativamente nuevo, y todavía hay muchos problemas por resolver, como la selección y el cultivo de cepas, el control de las condiciones de lixiviación, el mecanismo de biolixiviación de metales, etc.
El método de biolixiviación tiene bajo costo, alta eficiencia de recuperación, menos contaminación y consumo, menos impacto en el medio ambiente y los microorganismos se pueden reutilizar; Sin embargo, el cultivo de hongos microbianos de alta eficiencia es difícil, el período de tratamiento es largo y el control de las condiciones de lixiviación son varios problemas importantes requeridos por este método de reciclaje de baterías de litio.
