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本發明涉及新能源材料鋰電池資源化回收處理領域,尤其是一種鋰電池回收處理的方法。背景技術:鋰離子電池由于工作電壓高、體積小、無記憶效應、自放電小、循環壽命長等優點,得到廣泛的認可。隨著2014年我國逐漸普及新能源車,其銷量預計在2020年將達到200萬輛。一般而言,當電池容量衰減到60~80%左右,便達到設計的使用壽命,急需進行替換,新能源車電池的有效壽命在4~6年左右,也就是說,在未來2年內必將迎來大規模的動力電池報廢階段。廢棄鋰離子電池中通常含鈷5~15%、鋰2~7%、鎳0.5~2%,其回收再利用價值相對較高。另外,廢棄鋰離子電池中還含有六氟磷酸鋰等有毒物質,會對環境和生態系統造成嚴重污染,鈷、錳、銅等重金屬通過積累作用也會由生物鏈危害人類自身,極具危害性。因此隨著鋰離子電池應用廣泛性,對鋰離子電池進行回收處理以減少對環境造成的污染、緩解資源匱乏等問題,具有重要的社會意義和經濟意義。而如何回收率是值得研究的方向。技術實現要素:為了解決上述問題,本發明提出了一種鋰電池回收處理的方法,以改善上述問題。為了實現上述目的,本發明采用如下技術方案:鋰電池回收處理的方法,包括以下步驟:1)將廢舊鋰電池放電后剪切破碎并進行分離,得到懸浮液;2)將步驟1)得到的懸浮液與無機酸、過氧化氫混合進行浸取,得酸化浸出液;3)將步驟2)得到的酸化浸出液進行沉積后,對其進行過來膜處理,后得到包含li+的溶液;步驟3)中的過濾膜處理的步驟具包括:過濾預處理、超濾處理、陶瓷納濾、耐酸過濾處理;耐酸堿過濾處理的膜材料為陶瓷和/或高分子聚合物。經超濾處理分離顆粒的分子量大于500,粒徑大于10nm;陶瓷納濾以及酸堿過濾處理對沉積后的酸化浸出液進行分離、濃縮,旨在使所產水達到回收標準。步驟3)中過濾預處理包括除濁度、除懸浮物、降溫和調ph。步驟3)中沉積為草酸法化學沉積和/或電沉積。步驟2)中無機酸為鹽酸或或硝酸,不選用硫酸、磷酸是因為多元酸在后面采用納濾處理時無法將鋰和鎳鈷錳分開。無機酸的濃度為1~8mol/l。步驟2)中過氧化氫的濃度為1~10%。優選地,過氧化氫的濃度為2~4%。無機酸與過氧化氫的摩爾比為2.5~20:1。電沉積時,沉積條件為電流密度20~55ma/cm2,ph=1.5~5.5,溫度35~60℃。步驟2)中在浸取的攪拌時間為0.5~12h,轉速為50~400r/min。本發明提供的上述回收處理方法可用于正極材料為li(ni、co、mn)o2、li2mno3、limn2o4、lifepo4等的鋰電池回收,因此懸浮物溶液的正極材料成分為li(ni、co、mn)o2、li2mno3、limn2o4、lifepo4等。與現有技術相比,本發明的有益效果在于:本發明回收處理系統采用先進的綜合回收工藝將廢舊鋰電池材料從分離、濃縮、到提純,并利用化學沉淀/電沉積和耐酸堿的納濾/反滲透膜處理,將廢舊鋰電池進行了充分的資源化回收處理。本發明的陶瓷納濾具有高抗污、高耐壓、耐油、耐酸堿、耐有機溶劑等優勢,同時結合耐酸堿過濾的高耐酸/堿特種膜,具有明顯的應用優勢,可避免重復調ph值。本發明的鋰電池回收處理方法的資源回收率可達99%,產物成分純凈;同時很大程度上降低了能耗,環保效益明顯;本發明的鋰電池回收處理方法易于控制、操作簡單;經本發明的方法所產的水質可達到純水的標準,有效地避免了大量水資源的浪費。附圖說明圖1為本發明鋰電池回收處理方法的流程示意圖。具體實施方式為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚,下面將結合本發明實施例中的附圖,對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例是本發明一部分實施例,而不是全部的實施例。因此,以下對在附圖中提供的本發明的實施例的詳細描述并非旨在限制要求保護的本發明的范圍,而是僅僅表示本發明的選定實施例。基于本發明中的實施例,本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發明保護的范圍。實施例1鋰電池回收處理的方法,包括以下步驟:1)將廢舊鋰電池放電后剪切破碎并進行分離,得到懸浮液。2)將步驟1)得到的懸浮液與1mol/l的hf、4%的h2o2混合并攪拌以進行浸取,攪拌時間為0.5h,轉速為400r/min,得酸化浸出液;需要說明的是,實施例1-4中的加酸比例根據懸浮液中的陽離子量來確定,分子量計算確保將鎳鈷錳鋰等全部浸出,并保證有3~10%的富裕量;另外,無機酸與雙氧水的加入摩爾比為2.5:1。3)對酸化浸出液進行依次進行除濁度、除懸浮物、降溫和調節ph值、超濾處理、陶瓷納濾處理、耐酸堿過濾處理,得到包含li+的溶液,本實施例的回收率為92%。實施例2鋰電池回收處理的方法,包括以下步驟:1)將廢舊鋰電池放電后剪切破碎并進行分離,得到懸浮液。2)將懸浮液與8mol/l的、2%的h2o2混合并攪拌以進行浸取,攪拌時間為12h,轉速為50r/min,得酸化浸出液,無機酸與雙氧水的加入摩爾比為20:1。3)再對其進行依次進行除濁度、除懸浮物、降溫和調節ph值、超濾處理、陶瓷納濾處理、耐酸堿過濾處理,得到li+溶液,本實施例的回收率為91%。實施例3鋰電池回收處理的方法,包括以下步驟:1)將廢舊鋰電池放電后剪切破碎并進行分離,得到懸浮液;2)將懸浮液5mol/l的鹽酸、3%的h2o2混合并攪拌以進行浸取,攪拌時間為6h,轉速為250r/min,得酸化浸出液,無機酸與雙氧水的加入摩爾比為10:1;3)將酸化浸出液進行電沉積,沉積條件為電流密度20ma/cm2,ph=5.5,溫度35℃;再對其進行依次進行除濁度、除懸浮物、降溫和調節ph值、超濾處理、陶瓷納濾處理、耐酸堿過濾處理,得到li+溶液,本實施例的回收率為99%。實施例4鋰電池回收處理的方法,包括以下步驟:1)將廢舊鋰電池放電后剪切破碎并進行分離,得到懸浮液;2)將懸浮液與3mol/l的硝酸、2.2%的h2o2混合并攪拌以進行浸取,攪拌時間為8h,轉速為320r/min,得酸化浸出液,酸與雙氧水的加入摩爾比為7:1;3)將酸化浸出液進行電沉積,沉積條件為電流密度55ma/cm2,ph=1.5,溫度60℃;再對其進行依次進行除濁度、除懸浮物、降溫和調節ph值、超濾處理、陶瓷納濾處理、耐酸堿過濾處理,得到li+溶液,本實施例的回收率為95%。實施例1-4步驟3)中除濁度、除懸浮物、降溫和調節ph值的指標值詳見表1:表1:本發明在預處理壓濾、陶瓷納濾處理后不需再一次進行浸取,浸出的目的是將金屬氧化物轉化成離子,成為離子狀態后都不需要再浸取。以上僅為本發明的優選實施例而已,并不用于限制本發明,對于本領域的技術人員來說,本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內,所作的任何修改、等同替換、改進等,均應包含在本發明的保護范圍之內。
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性能編輯 過充性能 電池回收標準充電后,測量電池的初始狀態,電池狀態正常時,以3C 電流充電至10.0V,然后轉恒壓充電至截至電流0.01C時終止。觀察電池的外觀變化。 結果:不起火、不爆炸 過放性能 電池標準充電后,測量電池初始狀態,電池狀態正常時,以0.5C 進行放電至0 V。觀察電池外觀變化。 結果:不起火、不爆炸 外部短路 電池標準充電后,測量電池的初始狀態,置于防爆罩中直接短路其正負極(線路總電阻不大于50mΩ),當電池溫度下降到比峰值溫度低約10℃時試驗結束。觀察電池的溫度及外觀變化。 結果:不起火、不爆炸 熱濫用 測量電池的初始狀態,電池標準充電后,放置于烘箱中,溫度以(5±2℃)/min 的速率升至130±2℃并保溫30min。觀察電池外觀變化。 結果:不起火、不爆炸 跌落 測試電池的初始容量,標準充電后,測量電池的初始狀態,將試驗電池由高度( 點高度)為1m 的位置垂直、水平方向自由跌落到水泥地面上,要求跌落2 次。 結果:不起火、不
通常,預計回收鈷或鎳不會發生任何問題,但是回收鋰需要引入新的工藝。使用熱解方法不太可能具有成本效益。水熱和直接物理方法可以幫助解決此問題,但是,需要對方法進行升級。 由于電池標準不統一,技術不成熟等原因,梯次利用的經濟性仍然存疑;拆解回收上,經濟效益需要靠規模效應實現,但由于回收渠道尚未打通,大量退役電池流入非正規渠道,不斷升溫的電池回收行業可能遭遇“無米之炊”的窘境。 目前的電池回收成本較高,行業想要發展就必須要規范回收渠道,讓電池價格回歸正常,不再以競價的方式進行回收。但值得注意的是,雖然目前已有大量政策為動力電池行業的發展“**”,但由于回收體系尚待健全完善,未來的回收產業仍將面臨諸多挑戰。 廢電池回收要求 1、收集要規范:終端門店建立廢電池檔案管理,并規范貯存場所。 2、銷售要規范:必須交由有相應資質的回收處置單位。 3、運輸要規范:在各個運輸環節必須按照危險廢物進行管理,運行危險廢物轉移聯單等。 市民較好不要隨意破壞干電池的外表包裝,否則極易導致電解液泄漏而腐蝕周邊物品。為了*好的環境,我們必須支持和督促早日建成廢舊電池回收體系。