简述关于报废锂电池的“低温焙烧-水溶解-再制造”回收技术

　　4月17日，由中国电池联盟、中国电子节能技术协会电池专业委员会、中国高科技产业化研究会、清华大学、北京理工大学主办的“第七届汽车动力蓄电池回收再生暨二次电池回收与再生技术研讨会”在北京隆重召开，兰州理工大学王大辉教授在会上做了题为《报废锂离子动力电池“低温焙烧-水溶解-再制造”回收利用技术》的演讲。以下为演讲全文。

　　（以下内容根据现场文字实录,未经发言人本人审阅,仅供参考）

　　谢谢主持人，各位老总，大家中午好，我来自兰州理工大学有色金属先进加工与再利用，国家重点实验室的研究人员。就现在我们的团队在动力电池回收利用方面的技术研究成果给大家做一个交流。这一项技术，是针对报废的电池已经到什么环节不能梯次利用了，或者是说到资源化再生利用环节的技术。这个技术实现主要是三个方面，一个是烧，一个是水溶，然后再制造，这个技术的特点希望通过这三个方面给介绍清楚。第一个方面是我讲的要快一些的，一个是现在的应用领域非常广泛，在新能源汽车与储能方面，动力电池目前来说是应用重点。

　　目前，国家对新能源汽车的产业是非常重视的，那么，在国家的引导下，新能源汽车的产量和销量都是增加量非常大的。动力电池随着新能源汽车的发展，产量也是逐年增加的，这是从网上找到的动力电池的投资项目，这是在成都要投资建立一个新能源汽车基地，这是格力集团打算在兰州新区投资建设一个新能源的基地，随着动力电池的使用，肯定会进入到报废期，报废量非常大，预计2026年的回收规模也是非常大。动力电池的本身，或者是说电动汽车本身是为了解决能源环境污染的优势，但是，如果说电池得不到很好的回收的话，从政府的角度来说就影响了低碳社会和经济友好社会的建设。对企业来说，如果动力电池不去回收的话，也就意味着丧失了很大的商机。

　　这些具体的数据我不念了。这是国家对动力电池回收的制定的一系列政策，2012-2018年。今年2月26号发布的，包括3月3号发布的国家支持一批，培育一批标杆性企业。企业在动力电池梯次利用以及回收利用方面都已经做得来说，目前是非常大的，处理量也是非常大的。

　　在这个回收体系方面，欧美日本国家实际上是回收网络方面进行得比较早，和行业协会和第三方公司建立自己的回收渠道。

　　我们国家在促进报废电池回收利用的政策体系方面，也做了大量的工作，动力电池的回收，目前从国家角度来说，包括行业就先期制定了梯级利用，最终还是走到的资源化利用的环节。技术方面，国外多采用火法的，国内大部分采用湿法方法。

　　左面是比较典型的，国内回收利用来说是比较典型的，这个技术路线有它的优点，运行得非常稳定，也非常成熟，但是，从回收的成本，从附加值等等方面，我们认为它是有改进的空间的。那么目前来说废锂电池从拆解到酸溶解进行了元素分离的产品是碳酸锂，硫酸盐等等再送到前驱体进行高温锻造，右边来说回收企业暂时不涉及到主要到碳酸盐，碳酸锂和硫酸盐的环节，这个产品是这个环节，为什么这个流程里面实现元素分离的过程相当复杂，过程越复杂意味着回收成本越高，为了改善，国内的大学、研究所和企业做了很多的工作，比如说用其他的元素替代无机酸，还有赵总提到的物理化的修复，我认为这些是非常好的技术进行修复，对现在的技术进行改进，我们实验室围绕着这个进行了改进。改进的角度和前面提到的技术不同点在哪，技术原理，我这个技术和其他的技术区别或者是说有它的优势，技术原理上是不同的。体现在哪，酸溶环节，我们不进行酸熔，目前来进行溶解获得硫酸盐，我们是把这些原料进行一部分的分开，分开以后再进行制造，产品不再是以硫酸盐为主，那么这个路线图，也就是说废锂电池经过拆解，拆解完了以后进行元素分离，这个元素分离和上面的环节尽管都是元素分离，但是实现的不一样，我仅仅需要锂分开就行了，但是其他的，通过再制造环节获得这个符合电池性的要求的正极材料，这个方法本质来说是火法冶金中的一种。但是，火法冶金是一个很大的类型，也就是说我们这种方法也属于火法冶金的类型，但是目前来说，其他的公司提到的回收的技术，和火法的技术原理不一样，这是一种新的火法冶金的方法。这是我们在过程中的一些试验现象，我们搜集到废电池的拆解，把正极和负极的材料都进行脱离进行烧，烧完发现颜色都变了，意味着它发生了相应的，我们进一步得到了产品。当然了，这个研究，我们不光是做技术的，在这个过程中的理论，在申报国家的项目的973和国家自然基金等等，做了很多的理论研究，这个过程到底是怎么样引起的，需要控制的，从理论方面，我们做了相当多的工作，最终才形成了工艺技术，我们提出来它的流程图是什么样的，先进行拆解，拆解完了之后有一个表面的去除杂质，就获得我要处理的正极材料主要是指三元的，锰酸锂等等，然后进行低温焙烧，走火法，然后用水溶解，溶解之后进行过滤，过滤之后获得两种，一个是过滤野一个是过滤渣，这个滤液经过回收体，然后滤渣经过调整来进行，滤液得到碳酸锂的溶液经过处理再进行烧的环节用的原料，右边是我们画的一个设备的连接图。这个技术实际上我们经历的时间很长，2008年开始到2015年才完全成型，报的专利，和这个技术密切相关的，2016年授权，到目前授权了13项专利，这个技术密切相关，这个技术在烧的环节中温度是低于六百度，也就是说最高烧到六百度，时间实际上非常快，比一个小时要小得多，烧完主要是送到水的，当然了从水的纯度比较高了，常温下水溶一下，技术完善上再做一些工程方面的工作，主要是包括过程上的计算和有价成分的计算，物料的平衡计算和需要的能量的平衡计算以及处理规模相对应的，主体设备的尺寸设计和辅助设备的选型，包括我们处理规模量相对应的车间的配置设置，现在我们的这个工作正在进行，还有对应的完全的，很详细的经济技术分析，现在这些工作都在进行，希望以后有机会给各位老总做一个汇报，这是我们目前来说开展的工作。

　　现在，我们以这个技术所有权是我们学校，以这个技术为基础和国内的产业园和企业进行交流，希望达成合作促进发展，再次感谢主持人和会议提供的交流平台。谢谢大家。