废旧动力锂电池的回收利用是未来亟待解决的问题。作为世界上锂电池制造量与消费量的国家,能否利用好废旧锂电池资源对我们的社会经济和环境有巨大的意义,为了能够秉持可持续发展和绿色发展的理念,我国在回收处理这一阶段肩负着更大的责任与义务,这既是一种考验也是一种机遇。
生物吸附是指用生物质对金属离子进行被动吸附或者配合的技术 。也就是指利用具体特性的生物质 (活的 、死的或者衍生物)的配体和金属离子之间发生离子交换 、配合、协同和鳌合等作用。
生物吸附剂多数来源于 、、藻类和自然物的废弃物。生物吸附过程受许多因素影响 , 如生物吸附剂类型、被吸附的金属离子类型、pH值 、温度、竞争离子及固液比等, 其中影响的是 pH值、反应温度和竞争离子的数量和类型。
1、溶液 pH值 :吸附溶液 pH值被认为是影响吸附过程中重要的因素 。 pH值会影响吸附剂结合位点的暴露程度。大量实验研究得出 pH值对锂电池的影响与重金属不同, 大部分重金属的吸附 pH值比较高 (3.0 ～ 7.0), 如铅和铜吸附 pH均为 5.0,镉、锌和镍 pH均为 5.5。而锂电池吸附 pH一般较低 (1.0 ～ 3.0),如铂 pH为 1.6, 钯pH为 1.8。
2、反应温度 :反应温度通常影响溶液中锂电池离子的稳定性, 离子与吸附剂配合和细胞壁化学成分离子化的稳定性。
3、 竞争离子 :生物吸附方法回收锂电池应用于工业上复杂的一个问题就是其它竞争离子的存在。其他竞争离子可能会与主要金属离子竞争吸附位点, 或者降低吸附剂的特性。
原材料采购成本占比
废旧电池本身的采购费用通常占总成本的 60%-90%。例如，磷酸铁锂电池包回收价格约 1.8 万元 / 吨，三元电池包达 3.8 万元 / 吨。锂价波动直接影响采购成本：当碳酸锂价格从 2022 年峰值下跌后，回收企业面临 “成本倒挂” 风险，部分企业回收越多亏损越大。
三元锂电池（NCM/NCA）
湿法回收：总成本约 5.24 万元 / 吨（电池包 3.8 万 + 加工费 1.44 万）。
干法回收：总成本约 4.4 万元 / 吨（电池包 3.8 万 + 加工费 0.6 万）。
利润空间：含镍、钴等贵金属，湿法回收单吨利润可达 8046 元（利润率 14.91%），但需高纯度技术支撑。
消费电子电池
以手机电池为例，回收成本约 3000-5000 元 / 吨，主要因体积小、分拣难度大，且缺乏规模化回收渠道。