廢舊鋰電池越來(lái)越多，該如何回收才能更加綠色環(huán)保？

2024 年10 月 17 日，河南省科學(xué)院化學(xué)研究所、學(xué)術(shù)委員會(huì)主任侯益民在科普中國(guó)·星空講壇“魅力化學(xué) 無(wú)限可能”主題場(chǎng)帶來(lái)演講《電池的前世今生》。

以下為侯益民的演講節(jié)選：

我們現(xiàn)在的電池使用量越來(lái)越大，電池在報(bào)廢后會(huì)產(chǎn)生很大的問(wèn)題。廢舊電池該如何回收？有人說(shuō)可以將電池回收到垃圾回收點(diǎn)，這是對(duì)的，然而，這只是暫時(shí)的解決方案，我們還需要為電池找到它們的“天堂”，也就是它們的最終去向。

電池的“天堂”和去路在哪里？答案是電池回收廠。今天，許多技術(shù)人員和生產(chǎn)企業(yè)專門(mén)從事電池的回收和利用。僅僅回收電池是不夠的，我們必須利用它們。

電池進(jìn)入回收期后，會(huì)經(jīng)歷一系列的蛻變，首先實(shí)現(xiàn)無(wú)害化，其次是資源化。技術(shù)人員會(huì)根據(jù)不同電池的類型，采取不同的處理方案。

作為目前能量密度最高、使用率最高的電池類型，鋰電池的回收非常有價(jià)值。如果不回收鋰電池，會(huì)產(chǎn)生什么？一方面是它的正極材料，如磷酸鐵鋰、鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳酸鋰等，這些物質(zhì)在遇到水、潮濕空氣或酸堿時(shí)，會(huì)發(fā)生劇烈的化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生重金屬氧化物，污染環(huán)境，改變我們的生活，危害我們的健康。而負(fù)極材料雖然看似簡(jiǎn)單，主要是石墨，但在高溫下也會(huì)引起粉塵爆炸，非常危險(xiǎn)。另外還有電解質(zhì)，如六氟磷酸鋰或六氟砷酸鋰，分解后會(huì)產(chǎn)生氟化氫，對(duì)大氣造成嚴(yán)重污染。電解質(zhì)和添加劑，包括隔膜等，如果隨意丟棄，也會(huì)對(duì)社會(huì)造成危害，因此必須進(jìn)行針對(duì)性處理。

目前鋰電池回收主要的處理方法有三種：一種是干法回收，在高溫下分解有機(jī)物和金屬，可以回收金屬，但這種方法會(huì)消耗大量能量并產(chǎn)生有機(jī)污染物。另一種是比較綠色的生物法，但目前為止它還沒(méi)有成熟的技術(shù)，至少在工業(yè)上還沒(méi)有應(yīng)用。目前工業(yè)上比較成功的是化學(xué)法，也就是濕法回收技術(shù)。

我們的化學(xué)研究所和平煤集團(tuán)正在合作開(kāi)發(fā)這個(gè)項(xiàng)目，我們已經(jīng)在建設(shè)中的車間，采用物理與化學(xué)相結(jié)合的方法。首先，將電池破碎，然后通過(guò)篩分、磁選等過(guò)程，回收其中的金屬如鐵、鋁、銅以及塑料，用于產(chǎn)品銷售。電極部分，主要是正極材料，如錳酸鋰、鎳酸鋰等，經(jīng)過(guò)酸浸、凈化、萃取、濃縮、烘干等一系列過(guò)程，將其轉(zhuǎn)化為有用的化學(xué)物質(zhì)。

這些化學(xué)物質(zhì)將被用于哪里？答案是再次用于生產(chǎn)電池，作為電池的原材料。此外，碳粉可以用于生產(chǎn)石墨電極，這樣我們就完成了一個(gè)圓滿的過(guò)程。鋰電池完成了其整個(gè)生命周期的使命，我們可以得到碳酸鋰、硫酸鈷、硫酸鎳等一系列化學(xué)產(chǎn)品，消除環(huán)境污染，實(shí)現(xiàn)資源回收利用，創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)價(jià)值。所以，電子回收對(duì)保護(hù)環(huán)境、節(jié)約資源和可持續(xù)發(fā)展具有極其重要的意義。

盡管我們?nèi)杂性S多技術(shù)難關(guān)等待攻克，但隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，相信未來(lái)一定能將電子回收技術(shù)做到更加綠色化、高效化，為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。