從電池生產(chǎn)廢料中回收硫酸鎳和硫酸鈷

1成果簡介

我國已經(jīng)成為電池生產(chǎn)與消費(fèi)大國，每年產(chǎn)生的廢舊氫鎳、鎘鎳、鋰離子電池在十五億支左右，且增長速度很快。另外，在電池生產(chǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生一定量的廢料，其產(chǎn)生量隨電池產(chǎn)量的增加而增加。據(jù)估計(jì)，目前僅廣東省內(nèi)電池廠家產(chǎn)生的廢料就超過300噸/月。氫鎳、鎘鎳電池及其生產(chǎn)廢料屬于危險(xiǎn)廢物的范疇，其中含有重金屬鎳、鎘、鈷、稀土金屬等，若不加以回收處理，不僅對(duì)環(huán)境造成極大的污染，而且浪費(fèi)了國家戰(zhàn)略性的金屬資源。同時(shí)，隨著ISO14000環(huán)境管理認(rèn)證體系的逐步推行，以及中國加入WTO后經(jīng)濟(jì)全球化影響，電池銷售市場要求電池生產(chǎn)廠家將其產(chǎn)生的廢舊電池交由環(huán)保部門認(rèn)定的具有處理危險(xiǎn)廢物資質(zhì)的單位進(jìn)行處理，以確保避免二次污染的產(chǎn)生，作為電池廠家進(jìn)入國際市場的一條準(zhǔn)入原則。因此，建設(shè)專業(yè)化的、符合環(huán)保規(guī)范要求的廢舊電池及其生產(chǎn)廢料的回收處理機(jī)構(gòu)，對(duì)于促進(jìn)我國電池產(chǎn)品進(jìn)入國際市場，保證我國電池企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有非常重要的意義。

清華大學(xué)核研院203室利用在鎳鈷分離等濕法冶金領(lǐng)域的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，在核研院基礎(chǔ)研究基金和江門市芳源環(huán)保科技開發(fā)有限公司項(xiàng)目等課題的資助下，完成了從電池廢料中回收硫酸鎳和硫酸鈷的工藝研究，并已投入工業(yè)生產(chǎn)。

2應(yīng)用說明

目前國內(nèi)鎘鎳、氫鎳、鋰離子電池年消耗能力以AA規(guī)格計(jì)算約為15億支，總重量可達(dá)1.5萬噸，再加上電池生產(chǎn)過程產(chǎn)生的廢料，可以看出其中蘊(yùn)含的金屬資源量是相當(dāng)大的且廢舊電池中有價(jià)金屬含量遠(yuǎn)高于礦山的可開采品位。如氫鎳電池中含鎳量在20%以上，鈷3%左右，輕稀土金屬5%左右；鎘鎳電池中含鎳在20%以上，鈷1%左右，鎘16%；鋰離子電池含鈷15%左右，銅7%，鋰3%；而我國的銅、鈷、鎳資源短缺，如銅礦的工業(yè)品位為0.5%，鎳礦的工業(yè)品位為0.3%，鈷不能形成單獨(dú)礦床，一般與鎳、銅共生，需綜合回收利用。顯然，采用先進(jìn)技術(shù)處理電池廢料回收硫酸鎳和硫酸鈷是有利可圖的。

清華大學(xué)采用易于實(shí)現(xiàn)連續(xù)化操作的溶劑萃取技術(shù)處理廢舊二次電池及其生產(chǎn)廢料，具有工藝成熟且鎳、鈷分離徹底，硫酸鎳和硫酸鈷產(chǎn)品純度高等一系列優(yōu)點(diǎn)。此外，通過前處理工藝的優(yōu)化，該生產(chǎn)線可以同時(shí)處理三類電池廢料，也適合處理解體后的廢舊電池。合作基地——江門市芳源環(huán)境科技公司目前已成為持有廣東省環(huán)保局核發(fā)的“危險(xiǎn)固體廢物經(jīng)營許可證”的廢舊電池及其生產(chǎn)廢料處理企業(yè)，其處理工藝曾獲得廣東省環(huán)保局科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)，現(xiàn)又有了重要改進(jìn)，基本消除了二次污染。

3效益分析

按每年處理500噸鎳金屬量、20噸鈷的生產(chǎn)廢料計(jì)算，項(xiàng)目的年銷售產(chǎn)值約8000萬元，不僅能產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟(jì)效益，而且能產(chǎn)生巨大的環(huán)境效益。