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一、濕法冶金：鋰鈷鎳分離的精準(zhǔn)博弈

在新能源電池回收領(lǐng)域，濕法冶金技術(shù)憑借其高效的金屬分離能力，成為關(guān)鍵材料回收的核心手段。其中，P204/P507 萃取體系是實(shí)現(xiàn)鋰鈷鎳分離的經(jīng)典工藝，其核心在于通過(guò)選擇性萃取實(shí)現(xiàn)金屬的高效分離。

（一）P204/P507 萃取體系的技術(shù)邏輯

萃取劑的協(xié)同作用
P204（二 (2 - 乙基己基) 磷酸）和 P507（2 - 乙基己基膦酸單 2 - 乙基己酯）是兩種常用的酸性萃取劑。在酸性條件下，P204 優(yōu)先吸附鐵、鋅等雜質(zhì)，為后續(xù)鎳鈷分離開(kāi)路；而 P507 則通過(guò)精確調(diào)控 pH 值，實(shí)現(xiàn)鈷的選擇性萃取。例如，在 pH=2.5 時(shí)，P507 對(duì)鈷的萃取率可達(dá) 95% 以上，而鎳的留存率超過(guò) 98%。

皂化率控制：工業(yè)生產(chǎn)中，P204 和 P507 的皂化率通常控制在 60%-70%。若超過(guò) 80%，有機(jī)相可能出現(xiàn)發(fā)黑、發(fā)粘等問(wèn)題，導(dǎo)致萃取效率下降。

多級(jí)逆流萃取：通過(guò) 5 級(jí)串聯(lián)工藝，鎳萃取率可從單級(jí)的 85% 提升至 99.5%，鈷的共萃率控制在 0.5% 以下。例如，山東聯(lián)萃 LC 系列離心萃取機(jī)采用獨(dú)立混合室設(shè)計(jì)，避免了傳統(tǒng)環(huán)隙式萃取機(jī)的乳化問(wèn)題，能耗降低至 12 kW/m³，較傳統(tǒng)設(shè)備減少 70%。

離心萃取機(jī)的應(yīng)用突破
離心萃取機(jī)利用高速旋轉(zhuǎn)（5000-8000 rpm）產(chǎn)生的離心力（重力的 1000 倍以上），使密度差僅 0.03 g/cm³ 的液相在毫秒級(jí)時(shí)間內(nèi)完成混合與分離。例如，安徽某金屬材料公司采用 LXC-50 型離心萃取機(jī)，從含鎳鈷的浸出液中制備電池級(jí)硫酸鈷，萃取率達(dá) 99%，雜質(zhì)含量低至 5ppm。

（二）鋰鹽制備的純度控制

浸出與沉淀工藝
鋰鹽（碳酸鋰、氫氧化鋰）的制備需經(jīng)歷浸出、除雜、沉淀等環(huán)節(jié)。以碳酸鋰為例，北京科技大學(xué)王成彥團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)的還原相轉(zhuǎn)化技術(shù)，通過(guò)向粗制碳酸鋰水溶體系中通入 CO₂，將碳酸鋰轉(zhuǎn)化為可溶于水的碳酸氫鋰，實(shí)現(xiàn)常溫、低液固比下鋰的高效浸出，鋰浸出率達(dá) 90% 以上，比傳統(tǒng)流程高 40%。

深度凈化：采用樹(shù)脂吸附技術(shù)去除微量鈉、鈣等雜質(zhì)，確保再生碳酸鋰純度達(dá)到電池級(jí)標(biāo)準(zhǔn)（GB/T 11075-2013），殘留雜質(zhì)＜10ppm。

檢測(cè)技術(shù)的精準(zhǔn)支撐
離子色譜技術(shù)（IC）在鋰鹽純度分析中發(fā)揮關(guān)鍵作用。瑞士萬(wàn)通的智能離子色譜系統(tǒng)通過(guò)碳酸根體系，可精準(zhǔn)檢測(cè)六氟磷酸鋰中的氯離子和硫酸根，確保電解液純度。

二、黑粉回收：電極粉末的價(jià)值重構(gòu)

黑粉是拆解后的電極粉末，富含鋰、鈷、鎳等有價(jià)金屬。其回收技術(shù)的核心在于物理分選與化學(xué)提純的協(xié)同應(yīng)用。

（一）多級(jí)破碎 - 篩分 - 比重分選系統(tǒng)

物理分選流程

• 熱解預(yù)處理：物料經(jīng) 600-800℃高溫?zé)峤猓�分解電解液、粘結(jié)劑等有機(jī)物，使電池內(nèi)部組分呈現(xiàn)松散狀態(tài)。

• 三級(jí)破碎篩分：通過(guò) 20 目、60 目、200 目篩網(wǎng)的階梯式篩分，黑粉總回收率≥90%，銅鋁回收率≥95%。例如，某集成化回收系統(tǒng)通過(guò)三次篩分、兩次破碎與比重分選的協(xié)同作用，黑粉回收率較傳統(tǒng)工藝提升 40% 以上。

• 比重分選提純：采用氣 - 振復(fù)合式比重分選機(jī)，通過(guò) 3.5m/s 氣流速度與 15Hz 振動(dòng)頻率的協(xié)同作用，實(shí)現(xiàn)銅（8.96g/cm³）與鋁（2.7g/cm³）的高效分離，純度達(dá) 98% 以上。

干法回收技術(shù)的創(chuàng)新
瑞科美開(kāi)發(fā)的全流程 “干法” 回收技術(shù)通過(guò)物理方法實(shí)現(xiàn)高效回收，避免了傳統(tǒng)濕法的污染問(wèn)題。該技術(shù)通過(guò)智能拆解、極片分離和除雜控制，直接從廢舊電池中提取磷酸鐵鋰粉末，再生后的材料性能與全新電池?zé)o異，能耗僅為 1.1 度 / 千克，碳排放 0.7 千克 / 千克，較濕法和火法分別降低 87% 和 71%。

（二）原位修復(fù)技術(shù)的突破

西南科技大學(xué)宋英澤團(tuán)隊(duì)提出的丙三醇重構(gòu)策略，通過(guò)羥基的電子供體作用和螯合特性，實(shí)現(xiàn)廢舊磷酸鐵鋰黑粉的直接再生。實(shí)驗(yàn)表明，再生后的材料在 5.0 C 倍率下循環(huán) 500 次后，放電容量為 123.2 mA h・g⁻¹，保持率達(dá) 93.1%，性能接近商業(yè)水平。

三、固態(tài)電池回收：下一代技術(shù)的挑戰(zhàn)與機(jī)遇

固態(tài)電池作為下一代電池技術(shù)，其回收面臨獨(dú)特挑戰(zhàn)，但也孕育著前沿技術(shù)突破。

（一）回收難點(diǎn)與技術(shù)瓶頸

材料多樣性與結(jié)構(gòu)復(fù)雜性
固態(tài)電池的電解質(zhì)分為聚合物、硫化物、氧化物三類。其中，硫化物電解質(zhì)對(duì)水分敏感，需在惰性氣氛下處理；氧化物電解質(zhì)則需解決與電極材料的分離難題。此外，全固態(tài)電池?zé)o隔膜設(shè)計(jì)，極片邊緣易破碎，增加了拆解難度。

高成本與工藝適配
硫化物固態(tài)電解質(zhì)材料成本高達(dá) 2 萬(wàn)元 / 公斤，且電芯制造需超高壓致密化，導(dǎo)致回收成本居高不下。同時(shí)，傳統(tǒng)濕法冶金工藝難以直接適配固態(tài)電池的材料體系。

（二）前沿技術(shù)探索

固態(tài)電解質(zhì)鋰提取技術(shù)
耶魯大學(xué)和萊斯大學(xué)的研究發(fā)現(xiàn)，NASICON 型固態(tài)電解質(zhì)膜在鋰提取中表現(xiàn)出極高的選擇性。在電場(chǎng)作用下，鋰離子通過(guò)無(wú)水跳躍穿越晶格結(jié)構(gòu)，競(jìng)爭(zhēng)離子（如鈉、鎂）幾乎無(wú)法穿透，鋰提取比能量消耗遠(yuǎn)低于納濾膜。

熔融鹽萃取技術(shù)
針對(duì)硫化物固態(tài)電池，開(kāi)發(fā)熔融鹽萃取技術(shù)（溫度 400℃），可實(shí)現(xiàn)鋰的高效分離（Li⁺萃取率＞95%）。該技術(shù)通過(guò)熔融鹽的高離子傳導(dǎo)性，解決了固態(tài)電解質(zhì)與電極材料的分離難題。

干法回收的擴(kuò)展應(yīng)用
瑞科美的干法回收技術(shù)可擴(kuò)展至固態(tài)電池，通過(guò)物理破碎和篩分，實(shí)現(xiàn)電極材料與固態(tài)電解質(zhì)的初步分離，避免化學(xué)處理的高污染風(fēng)險(xiǎn)。

四、未來(lái)趨勢(shì)：綠色技術(shù)與產(chǎn)業(yè)整合

（一）智能化與數(shù)字化升級(jí)

AI 視覺(jué)分揀技術(shù)通過(guò)深度學(xué)習(xí)模型識(shí)別電池外觀缺陷，準(zhǔn)確率超 99%，分揀速度提升至 300 顆 / 分鐘。數(shù)字孿生工廠通過(guò)虛擬仿真優(yōu)化回收流程，工藝參數(shù)優(yōu)化效率提升 40%，試錯(cuò)成本降低 60%。

（二）綠色技術(shù)突破

生物浸出技術(shù)
嗜酸菌（如氧化亞鐵硫桿菌）浸出鋰 / 鈷，能耗降低 70%，酸用量減少 50%，中試回收率達(dá) 90% 以上。該技術(shù)已在低品位銅礦中實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，未來(lái)有望擴(kuò)展至電池回收領(lǐng)域。

電熱氯化技術(shù)
清華大學(xué)鄧兵團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)的電熱氯化技術(shù)結(jié)合閃速焦耳熱和氯化冶金，成本較濕法降低 40%-60%，碳排放減少 20%-40%，適用于多種關(guān)鍵金屬的高效回收。

（三）產(chǎn)業(yè)生態(tài)整合

邦普循環(huán)等企業(yè)通過(guò)全鏈條一體化產(chǎn)業(yè)園，實(shí)現(xiàn) “回收 - 冶煉 - 制造” 閉環(huán)。例如，宜昌邦普產(chǎn)業(yè)園通過(guò) DRT 定向循環(huán)技術(shù)，將鋰回收率提高到 91%，鎳鈷錳綜合回收率達(dá) 99.6%，同時(shí)實(shí)現(xiàn)正極材料碳減排近 50%。