新能源汽車的廢舊鋰電池拆解及回收再利用技術(shù)工藝和環(huán)保效果怎么樣
2025-09-15 來自: 鑫恒巖重工科技 瀏覽次數(shù):16
新能源汽車廢舊鋰電池拆解及回收再利用是資源循環(huán)利用與污染控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié),其環(huán)保性體現(xiàn)在全流程密閉化、清潔工藝替代、污染物多級(jí)凈化、資源高值再生四大方面。以下從技術(shù)路徑、環(huán)保效果及產(chǎn)業(yè)實(shí)踐三方面展開分析:
一、廢舊鋰電池拆解回收生產(chǎn)線技術(shù)路徑:環(huán)保導(dǎo)向的工藝創(chuàng)新
預(yù)處理階段:密閉化與安全控制
放電與拆解:采用物理放電(外接電阻消耗電量)或濕法放電技術(shù),避免短路引發(fā)爆炸風(fēng)險(xiǎn)。拆解環(huán)節(jié)通過自動(dòng)化設(shè)備剝離外殼,分離電芯、電解液等組分,全程在密閉負(fù)壓環(huán)境中進(jìn)行,防止電解液揮發(fā)(如含氟有機(jī)溶劑DMC、DEC)和粉塵泄漏。
破碎與分選:通過氣流分選、磁選、篩分等技術(shù),將電池芯破碎為不同粒徑組分:
粗顆粒:塑料、銅箔、鋁箔等,通過物理分選直接回收;
細(xì)顆粒:正負(fù)極材料(含鋰、鈷、鎳等),形成“黑粉”作為后續(xù)提純?cè)稀?/p>
環(huán)保創(chuàng)新:河南巨峰環(huán)保采用貧氧熱解技術(shù),在300-700℃無氧環(huán)境下裂解電解液和粘結(jié)劑,避免高溫燃燒產(chǎn)生廢氣,同時(shí)修復(fù)負(fù)極石墨,金屬回收率超95%。
金屬回收階段:清潔工藝替代傳統(tǒng)冶金
火法冶金:傳統(tǒng)工藝需1500℃以上高溫熔融,能耗高且產(chǎn)生大量CO?和爐渣(含未回收金屬)?,F(xiàn)多用于前序處理,如Umicore的Val’Eas工藝將電池直接入爐熔煉,但需聯(lián)合濕法進(jìn)一步提純。
濕法冶金:主流環(huán)保工藝,通過酸浸(如硫酸+雙氧水)、萃取、沉淀等步驟,實(shí)現(xiàn)金屬高純度分離:
優(yōu)勢(shì):鎳、鈷回收率達(dá)98%以上,鋰回收率超85%,產(chǎn)品可直接用于電池生產(chǎn)(如硫酸鈷、碳酸鋰);
環(huán)??刂疲翰捎肕VR蒸發(fā)技術(shù)實(shí)現(xiàn)廢水零排放,廢氣經(jīng)SCR脫硝+活性炭吸附后達(dá)標(biāo)排放。
物理法創(chuàng)新:武漢瑞科美研發(fā)全流程物理法回收技術(shù),不使用水、酸堿溶液,幾乎無廢液廢氣產(chǎn)生,石墨回收率達(dá)90%以上。
梯次利用與再生利用協(xié)同
梯次利用:對(duì)容量衰減至60%-80%的電池,拆解重組后用于儲(chǔ)能、低速電動(dòng)車等領(lǐng)域,延長生命周期。例如,格林美將退役電池制成家用儲(chǔ)能柜,單柜壽命達(dá)8-10年。
再生利用:對(duì)容量低于40%的電池,通過化學(xué)提純制備電池級(jí)材料,形成“回收-再生-制造”閉環(huán)。上海偉翔眾翼項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)黑粉純度超95%,鎳、鈷、錳回收率超98.5%,鋰回收率超90%。
二、廢舊鋰電池拆解回收設(shè)備環(huán)保效果:減污降碳的量化表現(xiàn)
污染物減排
尾氣處理:RTO焚燒爐+活性炭吸附塔組合工藝,使VOCs去除率≥99%,粉塵排放濃度≤5mg/m³,遠(yuǎn)低于國家標(biāo)準(zhǔn)(≤30mg/m³)。
廢水循環(huán):MVR蒸發(fā)技術(shù)使廢水回用率達(dá)100%,單噸處理節(jié)水50噸以上。
固廢資源化:廢舊隔膜改性后制成建材,銅箔、鋁箔直接回用,減少原生礦產(chǎn)開采。
碳減排貢獻(xiàn)
能耗對(duì)比:貧氧熱解技術(shù)較傳統(tǒng)火法降低能耗30%,聯(lián)合濕法工藝使單噸電池處理碳排放減少13.9%。
循環(huán)效益:每再生1噸廢舊鋰電池,可減少礦產(chǎn)開采1.2噸,降低碳排放8-10噸。以年處理10萬噸計(jì)算,年減排超80萬噸,相當(dāng)于種植4000萬棵樹。
經(jīng)濟(jì)性與環(huán)保平衡
成本優(yōu)化:物理法回收技術(shù)使磷酸鐵鋰再生成本降低90%,雜質(zhì)含量低于0.1%,循環(huán)壽命超3000次。
政策驅(qū)動(dòng):我國“十四五”規(guī)劃明確推廣無氧裂解工藝,歐盟《新電池法》要求2030年回收率達(dá)70%,推動(dòng)技術(shù)迭代。