江西理工大學用創新技術破解廢舊鋰電池回收難題
2025年06月10日 11:10 1773次瀏覽 來源： 中國有色金屬報 分類： 稀有稀土 作者： 葉奕凱 陳清 何家俊
負責人陳清帶領團隊成員于2024年11月在江西天奇金泰閣考察廢舊鋰電處理情況。
隨著新能源汽車產業呈現爆發式增長態勢，我國每年退役的鋰電池數量已超過100萬噸。若這些退役鋰電池處置不當，其中所含的重金屬和電解液將對環境造成嚴重污染。當前，傳統回收技術普遍存在鋰回收率低（不足75%）、回收流程冗長、能耗過高等問題，成為制約行業發展的關鍵因素。
近日，江西理工大學“鋰想綠行”團隊成功研發出廢舊鋰電池短流程綠色回收技術體系，攻克了鋰資源高效循環利用的難題。目前，該團隊的核心技術已在江西多家企業得到應用，累計處理廢舊電池達1.7萬噸，新增產值超過1.7億元。
給回收線裝上“智慧大腦”。傳統鋰電池回收面臨著三重困境：濕法工藝試劑消耗量大，火法熔煉過程中鋰易揮發損失，聯合工藝流程復雜。針對這些難題，“鋰想綠行”團隊創新性提出“廢廢協同”理念，并研發出一系列關鍵技術。
“尾氣變寶藏”，首創煙氣資源化高效提鋰技術。傳統濕法工藝存在試劑成本高、鋰提取選擇性不足的問題。該團隊首創的煙氣資源化技術巧妙地利用了電池焙燒過程中產生的尾氣（主要成分為CO2），將其直接通入正極材料的浸出液中進行碳化水浸。通過這一創新過程，鋰的選擇性浸出率超過97%，與傳統工藝相比，該技術成功將提鋰成本降低了約20%，為鋰的高效低成本回收開辟了新路徑。
“分層焙燒術”：降低后續金屬回收難度。傳統火法回收鈷酸鋰電池時，常因結構破壞不徹底導致后續工序復雜。該團隊研發的“分層焙燒術”另辟蹊徑，通過在焙燒過程中利用黃鐵礦（一種常見的硫鐵礦石）分層釋放硫蒸氣，精準且高效地破壞鈷酸鋰的穩定結構。實驗結果表明，此舉措可令水浸渣量減少66.71%，渣量的顯著降低，意味著后續有價金屬（如鈷、鎳等）的回收難度和成本也隨之大幅下降。
“廢鉛膏固硫”：全球首例協同熔煉新模式。在處理磷酸鐵鋰電池和含硫廢棄物方面，該團隊創新性地將廢棄鉛酸電池回收產生的廢鉛膏，與廢舊磷酸鐵鋰電池進行協同熔煉。這一策略不僅高效回收了有價金屬，實現了鋰回收率高達96%、鉛回收率達到98%的優異指標，同時還利用廢鉛膏對熔煉過程中產生的硫進行高效固定，固硫率達到99%。該協同熔煉工藝的整體能耗相較于傳統單獨處理工藝下降了50%。
技術落地是檢驗創新的試金石。“鋰想綠行”團隊與江西天奇金泰閣鈷業等企業開展深度合作，取得了顯著的經濟效益。廢鉛膏協同熔煉技術應用兩年來，新增產值超4000萬元；三元電池優先提鋰技術在贛州億海星公司處理電池1.2萬噸，創造經濟效益1.7億元。同時，該技術帶動合作企業鋰回收率從75%躍升至96%，達到國際領先水平。
該團隊指導老師嚴康說：“我們不僅破解了鋰回收率低的行業瓶頸，更通過‘以廢治廢’降低了二次污染。”目前，該團隊在電池回收領域已申請國家發明專利7項，其中，已授權2項，并申請國際專利1項。
“讓每一塊退役電池‘重生’，是我們對綠色中國的承諾。”該團隊主要負責人陳清說。在“雙碳”目標的驅動下，這項技術有望為江西省鋰電回收產業注入新動能，推動資源循環利用從“礦山模式”向“城市礦山”轉型。
責任編輯：任飛
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